选择能满足要求的适当型号的PLC是应用设计中一项重要工作。目前,国内外厂家生产的PLC已达数百种,性能特点又各不相同。由于PLC品种繁多,其结构形式、性能、容量、指令系统、价格等差异较大,适用的场合也各不相同,所以合理选择PLC,对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要作用。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求的前提下,力争最佳的性能价格比,选择时主要从以下几个方面进行考虑。
1.从结构形式考虑
PLC的结构形式可分为整体式和模块式两种。整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般用于较复杂的控制系统。
2.从安装方式考虑
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。集中式不需要配置远程I/O硬件,系统反应快、成本低;远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场设备附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源;分布式控制系统适用于多台设备分别独立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但必须要附加通信模块。
3.从功能要求考虑
对于只需要开关量的控制系统,可以选用小型低挡的PLC;对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用带有A/D和D/A转换单元,具有数据传送功能的增强型低挡PLC;对于控制较复杂,要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,应选用中挡或高挡PLC。中高挡PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
4.从响应速度考虑
PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同挡次的PLC具有不同的响应速度,当某些应用场合对于外部信号有特殊的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,此时可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC。
5.从系统可靠性考虑
当控制系统对可靠性要求很高时,应考虑采用具有冗余功能的PLC构成热备用控制系统。
6.从机型的统一性考虑
选择PLC时应可能使各控制系统的PLC机型统一。主要考虑到以下三方面问题:(www.daowen.com)
(1)其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理;
(2)其功能和使用方法类似,有利于技术力量的培训和技术水平的提高;
(3)其外部设备通用,资源可共享,易于联网通信,方便配置上位计算机并构成多级分布式控制系统。
PLC选型所面临的问题,首先是选择多大容量的PLC,其次是选择哪个公司的PLC及外设,包括对PLC的机型、I/O模块、电源等的选择。
对第一个问题,通过对控制任务的详细分析,列出所有的I/O点。其中开关量输入按参数等级分类统计,开关量输出按输出功率要求及其他参数分类统计;模拟量I/O按点数进行估算以及这些I/O点的性质。此外,再考虑留有10%~15%的备用量。用户程序存储器的存储容量与I/O点数、内存利用率、编程水平等因素有关,一般粗略的估计方法是I/O点数×(10~20)=指令步数;或按存储容量(字节)=开关量I/O点数×10+模拟量I/O通道数×100进行估算,然后再加20%~30%的裕量。
对第二个问题,要考虑以下几个方面。
①功能方面。所有PLC一般都具有常规的功能,但对某些特殊要求,就要知道所选用的PLC是否具有能力完成控制任务。如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求;或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求;或输入/输出的负载能力;或需要高速计数器;或需要实现算术、A/D转换、D/A转换、PID控制等,这就要求用户对各品牌的PLC有详细的了解。
②价格方面。不同厂家PLC产品价格相差很大,有些功能相似、质量相当、I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。
③个人喜好方面。有些人对某种品牌的PLC熟悉,所以一般比较喜欢使用这种产品。
接口设备包含PLC自身的I/O模块、功能模块,以及和这些模块相连的外部设备。对PLC自身的模块选择主要注意两点:一是模块和PLC能否很好地对接,型号、规格能否配套、兼容;二是这些模块能否和外部设备对接,性能、速度、电平等是否匹配,稳定特性、动态特性如何。
最后还要校验所用电源的容量,要保证控制系统所需的电源功率不超出电源容量的范围,当不满足时,可以更换电源、调整I/O模块或更改PLC系统。
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