1 引言

　　隨著plc在工業(ye) 控製中的推廣普及，plc產(chan) 品的種類越來越多，其結構型號、性能、容量、指令係統，編程方法等各不相同，適用場合也各有側(ce) 重。因此，合理選擇plc對於(yu) 提高其在控製係統中的應用有著重要作用。應用plc首先要詳細分析被控對象、控製過程與(yu) 要求，熟悉了解工藝流程後列出控製係統的所有功能和指標要求，與(yu) 繼電器控製係統和工業(ye) 控製計算機進行比較後加以選擇。plc最適合於(yu) 控製對象的工業(ye) 環境較差，而安全性、可靠性要求特別高，係統工藝複雜，輸入輸出以開關(guan) 量為(wei) 多，用常規的繼電器接觸器難以實現，工藝流程又要經常變動的對象和現場。其次要確定控製範圍，一般講，能夠反映生產(chan) 過程的運行情況，能用傳(chuan) 感器進行直接測量的參數；用人工進行控製工作量大，操作複雜容易出錯或操作過於(yu) 頻繁，人工操作不容易滿足工藝要求的往往由plc控製［1］。

2plc的選擇

　　2.1 機型選擇

　　機型的選擇主要是指在功能上如何滿足自己需要，而不浪費機器容量。選擇機型前，首先要對控製對象進行下麵估計：有多少開關(guan) 量輸入，電壓分別為(wei) 多少，有多少開關(guan) 量輸出，輸出功率為(wei) 多少；有多少模擬量輸入和模擬量輸出；是否有特殊控製要求，如高速計數器；現場對控製器響應速度有何要求；機房與(yu) 現場分開還是在一起等。

　　在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價(jia) 格最優(you) 的機型。通常的做法是：在工藝過程比較固定、環境條件較好的場合，選用整體(ti) 式結構的plc；其他情況則最好選用模塊式結構的plc；對於(yu) 開關(guan) 量控製以及以開關(guan) 量控製為(wei) 主、帶少量模擬量控製的，一般其控製速度無須考慮，因此選用帶a/d轉換，d/a轉換，加減運算、數據傳(chuan) 送功能的低檔機就能滿足要求；而控製比較複雜，控製功能要求比較高的（如要實現pid運算、閉環控製、通訊聯網等），可根據控製規模及複雜程度來選用中檔或高檔機（其中高檔機主要用於(yu) 大規模過程控製，全plc的分布式控製係統以及整個(ge) 工廠的自動化等）。

　　應該注意的是，同一個(ge) 企業(ye) 應盡量做到機型統一，這樣同一個(ge) 機型的plc模塊可互為(wei) 備用，便於(yu) 備品備件的采購和管理；同時，其統一的功能及編程方法也有利於(yu) 技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發；此外，由於(yu) 其外部設備通用，資源可以共享，因此配上計算機後即可把控製各獨立係統的多台plc聯成一個(ge) dcs係統，這樣便於(yu) 相互通信，集中管理［2］。

　　2.2i/o的選擇

　　plc與(yu) 工業(ye) 生產(chan) 過程的聯係是通過i/o接口模塊來實現的，plc有許多i/o接口模塊，包括開關(guan) 量輸入模塊、開關(guan) 量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些特殊模塊，使用時應根據它們(men) 的特點進行選擇。

　　（1）確定i/o點數。不同的控製對象所需要的i/o點數不同，一些典型的傳(chuan) 動設備及常用的電氣元件所需plc的i/o點數是固定的，如一個(ge) 單線圈電磁閥用2個(ge) 輸入點，一個(ge) 輸出點；一個(ge) 按紐需一個(ge) 輸入點；一個(ge) 信號燈占用一個(ge) 輸出點等，但對於(yu) 同一個(ge) 控製對象，由於(yu) 采用的控製方法不同或編程水平不同，i/o點數也應有所不同。根據控製係統的要求確定所需的i/o點數時，應再增加10%～20%的備用量，以便隨時增加控製功能。

　　（2）開關(guan) 量i/o。開關(guan) 量i/o接口可以從(cong) 傳(chuan) 感器和開關(guan) （如按紐、限位開關(guan) 等）及控製設備（如指示燈、報警器、電動機啟動器等）接收信號。典型的交流i/o信號為(wei) 24～240v，直流i/o信號為(wei) 5～240v。盡管輸入電路因製造廠家不同而不同，但有些特性是相同的，如用於(yu) 消除錯誤信號的抖動電路等。此外，大多數輸入電路在高壓電源輸入和接口電路的控製邏輯部分之間都沒有可選的隔離電路。在評估離散輸出時，應考慮熔絲(si) 、瞬時浪湧保護和電源與(yu) 邏輯電路間的隔離電路［3］。

        （3）模擬量i/o。模擬量i/o接口一般用來感知傳(chuan) 感器產(chan) 生的信號。這些接口可用於(yu) 測量流量、溫度和壓力，並可用於(yu) 控製電壓或電流輸出設備。其典型量程為(wei) -10～+10v、0～+11v、4～20ma或10～50ma。一些製造廠家在plc上設計有特殊模擬接口，因而可以接收低電平信號，如rtd、熱電偶等。這類接口模塊可用於(yu) 接收同一模塊上不同類型的熱電偶或rtd混合信號。

　　（4）特殊功能i/o。在選擇一台plc時，用戶可能會(hui) 麵臨(lin) 一些特殊類型且不能用標準i/o實現的i/o限定，如定位、快速輸入、頻率等。此時應考慮供銷廠商是否提供特殊的有助於(yu) 最大限度減小控製作用的模塊。有些特殊接口模塊自身能處理一部分現場數據，從(cong) 而使cpu從(cong) 耗時的任務中解脫出來。

　　（5）智能式i/o。大型plc的生產(chan) 廠家相繼推出了解決(jue) 典型工藝過程的智能式的i/o模塊，例如pid控製模塊等。這些智能模塊本身帶有處理器，可對輸入或輸出信號作預先規定的處理，並將處理結果送入cpu或直接輸出，這樣可以提高plc的處理速度並節省存儲(chu) 器的容量。

　　2.3存儲(chu) 器類型及容量選擇

　　plc係統所使用的存儲(chu) 器由rom和ram組成，存儲(chu) 容量則隨機器的大小變化，最大存儲(chu) 能力：一般小型機最大存儲(chu) 能力低於(yu) 6kb，中型機的最大存儲(chu) 能力可達64kb，大型機的最大存儲(chu) 能力可上兆字節。使用時可根據程序及數據的存儲(chu) 需要來選用合適的機型，必要時也可專(zhuan) 門進行存儲(chu) 器的擴充設計。

　　plc的存儲(chu) 器容量選擇要受到內(nei) 存利用率、開關(guan) 量的i/o點數、模擬量的i/o點數和用戶的編程水平這四個(ge) 因素的影響。存儲(chu) 容量計算的第一種方法是：根據編程使用的節點數精確計算存儲(chu) 器的實際使用容量。第二種為(wei) 估算法，用戶可根據控製規模和應用目的來估算，總存儲(chu) 字數=（開關(guan) 量輸入點+開關(guan) 量輸出點）×10+模擬量點數×150，然後按計算存儲(chu) 器字數的25%考慮裕量。為(wei) 了使用方便，一般應留有25%～30%的裕量。獲取存儲(chu) 容量的最佳方法是生成程序，即用了多少字，知道每條指令所用的字數，用戶便可以確定準確的存儲(chu) 容量。

　　2.4編程器和電源模塊選擇

　　在係統的實現過程中，plc的編程問題是非常重要的。用戶應當對所選擇plc產(chan) 品的軟件功能及編程器有所了解。小型控製係統一般選用價(jia) 格便宜的簡易編程器，如果係統較大或多台plc共用，可以選用功能強，編程方便的圖形編程器。如果有個(ge) 人計算機，可以選用能在個(ge) 人計算機上運行的編程軟件包。同時，為(wei) 了防止因幹擾、鋰電池電壓下降等原因破壞ram中的用戶程序，可以選用eeprom模塊作為(wei) 外部設備。

　　對於(yu) 結構為(wei) 模塊式的plc，電源模塊和額定電流必須大於(yu) 或等於(yu) 主機、i/o模塊、專(zhuan) 用模塊等總的消耗電流之和。當使用專(zhuan) 用機架時，從(cong) 主機架電源模塊到最遠一個(ge) 擴展機架的線路壓降必須小於(yu) 0.25v。

　　2.5程序設計和總裝統調

　　在確定控製對象的控製任務、選擇好plc的機型後，就可以進行控製係統的流程設計，畫出流程圖，進一步說明各信息流之間的關(guan) 係，然後具體(ti) 安排i/o的配置，並對i/o進行地址編號。i/o地址編號確定後，再畫出plc端子和現場信號聯絡圖表，進行係統設計即可將硬件設計和程序編寫(xie) 二項工作平行進行，編寫(xie) 程序的過程就是軟件設計過程。#p#分頁標題#e#

　　用戶編寫(xie) 的程序在總裝統調前需要進行模擬調試。用裝在plc上的模擬開關(guan) 模擬輸入信號的狀態，用輸出點的指示燈模擬被控對象，檢查程序無誤後便把plc接到係統裏，進行總裝統調，如果統調達不到指標要求則可對硬件和軟件作調整，全部調試結束後，一般將程序固化在有長久記憶功能的eprom盒中長期保存。