工控系統中PLC的選型
邁梓工控 / 2021-11-09
當我們確定一個項目的控制方案后，下一步就得面臨PLC和接觸器等其他設備的選型了，PLC設計選型的重要依據是在符合基本控制要求和大小的條件下，能夠確?？刂瓶煽俊⒕S護操作方便以及最優的功能比。下面我們一起來詳細了解下PLC選型的相關知識：
一、PLC類型的選擇
PLC按結構分有整體式和模塊式兩種，整體型PLC的全部I/O接口的均價格比模塊型的低廉，體積小重量輕。因此通常應用在系統工藝生產較為嚴格的小型控制系統中；模塊式PLC的配置靈活，功能擴展方便，提供多種I/O接口或插槽，所以用戶能夠準確地選擇和配置控制系統的I/O接口量，維修時只要更換單元，排除故障的設計也很簡單，所以模塊型PLC通常應用在復雜系統和大中型控制系統。
二、I/O模塊的選擇
I/O單元的選擇應滿足與應用控制的匹配。
對輸入單元，應滿足數據的電平、傳輸距離、隔離和供電方式等需求。
對輸出單元，應滿足選擇的輸出單元類型。
繼電器輸出單元：價格便宜，選擇電壓范圍大，過載能力較強，因為是觸點元件所以操作頻率不高。
晶閘管輸出單元：操作頻率高，但晶閘管輸出僅可以完成交流負載。
晶體管輸出單元：操作頻率高，僅可以完成直流控制，過載能力不強。
此外還要滿足系統是否有模擬量I/O等條件。
三、PLC容量的選擇
PLC容量大小的選擇包含I/O接口量和用戶存儲大小兩個內容，I/O接口量估算時要考慮控制的余量，一般依照記錄的I/O接口量，再擴展10%~20%的可發展余量后，作為I/O點數估算信息。用戶存儲大小通常依照數字量I/O接口量10-15倍，再算上模擬I/O接口量的百倍完成估算，當控制單元較為復雜、信息采集量較多時。則依照實際情況再擴展些。
四、通信功能的確定
大中型PLC系統應支持多種現場總線和標準通信協議（如TCP/IP），需要時應能與工廠管理網（TCP/IP）相連接，通信協議應符合ISO/IEEE通信標準，應是開放的通信網絡。
PLC系統的通信接口應包括串行和并行通信接口（RS232C/422A/423/40）、RIO通信口、工業以太網、常用dcs接口等；大中型PLC通信總線（含接口設備和電纜）應1：1冗余配置，通信總線應符合國際標準，通信距離應滿足裝置實際要表
PLC系統的通信網絡中，上級的網絡通信速率應大于IMbps，通信負荷不大于60%。PLC系統的通信網絡主要形式有下列幾種形式：
（1）PC為主站，多臺同型號PLC為從站。組成簡易PLC網絡。
（2）1臺PLC為主站，其他同型號PLC為從站，構成主從式PLC網絡。
（3）PLC網絡通過特定網絡接口連接到大型DCS中作為DCS的子網。
（4）專用PLC網絡(各廠商的專用PLC通信網絡。
為減輕CPU通信任務，根據網絡組成的實際需要，應選擇具有不同通信功能的（如點對點、現場總線、工業以太網）通信處理器。
五、經濟性的選擇
選擇經濟性時，要用滿足控制的可擴展性、可控制性、投入產出比等要求，結合參考條件，最后采用經濟較突出的PLC。I/O點數對價格有很多影響，每建立一塊I/O單元就需提高一些投資，當接口量建立到固定的數量后，匹配的存儲器大小、機架、母板等也要持續變多，所以點數的升高對處理器選擇、存儲器大小、控制功能要求等因素都有影響。在估算和選擇時應全面考慮，使全部控制系統得到最優的性能價格比。
六、其他選擇
對于冗余功能的選擇應從兩方面考慮：
（1）控制單元的冗余
重要的過程單元：CPU(包括存儲器)及電源均應1:1冗余；在需要時也可選用PLC硬件與熱備軟件構成的熱備冗余系統、2重化或3重化冗余容錯系統等。
（2）I/O接口單元的冗余
控制回路的多點I/O卡應冗余配置；重要檢測點的多點I/O卡可冗余配置；根據需要對重要的I/O信號，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。
此外，對于PLC的控制功能選擇還應包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。
七、總結
以上說了那么多，其實最主要考慮的只有經濟性選擇。
