重 庆 理 工 大 学
文 献 翻 译
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关于控制系统中的PLC的选型方法
摘要：在设计关于PLC的控制系统时，首先应确定该系统的控制方案，然后下一
步工作是为该工程设计选择PLC的型号。该控制系统运行过程中的特点和应用需求是PLC选型的主要依据。PLC和相关设备应该根据综合、标准、以及容易形成一个整体的工业控制系统和易扩展其功能的原则选择器件的类型，所选择的PLC应在相关工业领域的有成功的应用成果、该PLC在控制系统中有成熟和可靠的运用制度，该PLC的硬件、软件配置和功能都可适应安装的规模和控制要求。在设计该系统时知道它所使用的编程控制器，以及它的功能图像及相关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，在选择该类型的项目设计和估算时，应先分析该项目的运行过程特点和控制要求，详细地明确该项目的控制任务和范围，根据操作和运动的要求，估算出输入和输出的数量、估计出存储器容量、测定功能的大小以及外部设备性能等，最后选择具有较高的性价比的PLC和相应的控制系统设计。
随着PLC在工业控制系统中的普及，PLC的数量和种类越来越多，功能也日趋完善。近年来，刚刚介绍的PLC产品已有自美国、日本和德国以及国内厂家组装或独立发展成型，已有几十种系列，几百种型号。PLC的类型众多，它的结构模型，性能、能力、指令系统和编程方法等各有不同，应用场合也各有不同。因此，在自动控制系统中合理的选择PLC的型号有很重要的作用。
随着科技的不断进步，PLC的种类是越来越多，其功能也在逐渐增加强。虽然本文总结了一些选择的方法，以及运用实例说明如何使用PLC，但在实际工作中它还必须做出适当的调整。需要根据实际条件来用PLC设计工业控制系统，满足期望。
关键词：PLC；选型；控制系统
1、介绍
PLC的技术随着计算机和微电子技术的发展而得到迅速发展。从开发出第一台PLC后，随着CPU的应用和单片机技术在PLC中的应用,形成现代意义上的第一台PLC。自80年代到20世纪的第一个十年,随着微电子技术的大跃进，出现了大规模集成电路和超级大型微电子技术，16通道和32通道的微处理器的出现PLC得到了惊人的开发,这使得PLC在概念、设计、性价比以及应用上获得了新的突破，不仅控制功能增强,功耗和体积减少,成本下降,可靠性上升,编程和故障检测更加灵活和方便,同时远程通信网络、数据处理以及人机界面(HMI)也得到了快速的发展。现在,PLC不仅可以应用于自动化生产行业,而且可以在连续生产时用于过程控制系统,这些使得它在自动化技术领域成为三大支柱之一,即使总线技术变成了今天的自动化技术应用的热点、但PLC在现场总线系统中仍是不可或缺的控制器。
总的来说，随着PLC在自动化工业控制系统中的发展和普及，PLC的种类是越来越多，使用也越来越广泛，因此合理选择PLC，对提高自动控制系统在工作中的运用具有重要的作用。
2、选择模型
我国的市场流行的PLC产品的生产厂家有以下几个公司：
1）施耐德公司，包括引进自Modicon公司由早期天津仪器仪表厂生产的产品，现在的产品有Quantum, Premium 和 Momentum；
2）罗克韦尔公司（包括AB公司）PLC产品，现在的产品有SLC、Micro Logix 和 Control Logix等；
3）西门子公司的PLC产品，现在的产品有S7 - 400/ 300/ 200等系列； 4）通用电气公司PLC产品；
5）日本公司的产品如欧姆龙，三菱，富士，松下，其中最受欢迎的是三菱公司的FX系列。
PLC选型的基本原理的是:在输入/输出数量满足要求的前提下应选择最可靠、维护和使用最方便以及性价比最优的产品。
3、输入/输出选择
PLC是一种工业控制系统,其控制对象是工业生产设备或工业产品生产过程、工作环境是工业生产现场。它连接的工业生产过程是通过I/ O接口模块实现。PLC有很多I / O接口模块包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块以及一些特殊的模块,使用时,我们应该根据他们的特征执行选项。
1）确定输入/输出数量
根据控制系统的需求，确定所需输入/输出的数量，应增加备用量的10% - 20%，为了能在任何时间增加控制功能。
2）开关量输入/输出
开关量输入/输出接口可以从传感器和开关和控制设备接受信号。典型的交流输入/输出信号24-240V，直流输入/输出信号5-240V。
3）模拟量输入/输出
模拟量输入/输出接口可以接受由传感器产生的信号。这些接口可以用于测量流动率、温度和压力，并以此来控制由电压或电流的输出设备。这些接口的量程为-10-+ l0v、0-l0v、4-20mA 或10-50mA。
有些厂家在PLC上设计了特殊的专用模拟接口，因此它可以接收低电平信号。一般来说，这种接口模块可以用于接收不同类型的热电偶或RTD混合信号。
4）特殊功能输入/输出
当选择一个PLC，用户可能面临一些特殊类型的输入/输出还有一些因为有限的输入/输出的位置和快速响应以及频率问题造成的非标准的输入 /输出。现在，用户应该考虑是否接受由市场或制造商提供的专用模块，通过专用模块自行处理一部分的数据，从而减少CPU的使用，提高任务处理的效率，以最大限度降低因高温限制造成的控制失灵。
5）智能输入/输出
目前，PLC厂家制造出了一些智能输入／输出连续模块。一般智能输入 /输出模块可以自我处理，它可以对指定的输入或输出信号做出提前处理，并将结果传送到CPU或直接输出，因此可以提高处理速度和节省存储容量。
智能输入/输出模块有高速计数器，cam模拟器、凸轮模拟器速度补偿、单回路或者倍增PID调节器、ASCII/BASIC处理器和RS - 232 C / 422接口模块等。
PLC的输入/输出模块的一般选择原则：根据设备现场或操作选择的类型和数量来选择I/O模块。
4、选择类型和存储容量
PLC所使用的内存的系统主要是有3种：EPROM，ROM和RAM。内存的容量的大小一般与PLC的大小有关，通常小型机的最大的存储能力要小于6kb，中型机器的最大存储能力可以达到64KB，而大型机的最大存储能力可达到兆字节。使用时可以根据程序和数据存储能力选择适合的类型，必要时也可以进行内存扩大设计。
PLC中内存的选择方法：根据编程所用的节点数来准确计算实际所需内存的容量。
5、软件选择
在系统的实现过程中，PLC的编程问题是非常重要的。用户应该知道PLC产品的软件功能。通常，一个系统的软件是用来处理控制硬件的。但有时一些应用系统除了需要控制硬件部分外还需要软件的一些功能。
一个程序块由可执行代码和注释组成。可执行代码由主程序和若干子程序或者中断服务程序组成。可执行代码被编译并下载到FX2N中，而程序注释不会被下载。您可以使用组织组件（主程序、子程序和中断服务程序）来结构化您的控制程序。 主程序
主程序中包括控制应用的指令。FX2N在每一个扫描周期中顺序执行这些指令。 子程序
子程序是应用程序中的可选组件。只有被主程序、中断服务程序或者其它子