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PLC作为一种新型的、通用的自动控制装置,具有功能强,可靠性高,使用灵活方便,易于编程以及工业环境适应性强等诸多特点。因而在工业自动化、机电一体化和传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛,已成为现代工业控制的支柱之一。
随着PLC产品的不断改进和网络技术的发展,生产领域的PLC也开始向网络化方向发展,企业生产的各个环节大量使用PLC;在此背景下,PLC产品的价格和控制系统的费用成为企业关注的焦点,也将从根本上影响PLC技术的应用推广;基于此,本文提供一些简便的设计技巧,可在一定程度上降低成本,促进PLC的广泛使用。

智能式输入/输出
当前,PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的输入/输出模块。一般智能式输入/输出模块本身带有处理器,可对输入或输出信号作预先规定的处理,并将处理结果送入CPU或直接输出,这样可提高PLC的处理速度并节省存储器的容量。
智能式输入/输出模块有高速计数器(可作加法计数或减法计数)、凸轮模拟器(用作编码输人)、带速度补偿的凸轮模拟器、单回路或多回路的PID调节器、ASCII/BASIC处理器、RS-232C/422接口模块等。表3归纳了选择I/O模块的一般规则。

一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,不要盲目贪大求全,以免造成投资和设备资源的浪费。 机型的选择可从以下几个方面来考虑:
1、对输入/输出点的选择
要先弄清楚控制系统的I/O总点数,再按实际所需总点数的15~20%留出备用量(为系统的改造等留有余地)后确定所需PLC的点数。 PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。
2、对存储容量的选择
对用户存储容量只能作粗略的估算:
在仅对开关量进行控制的系统中,可以用输入总点数乘10字/点+输出总点数乘5字/点来估算;计数器/定时器按(3~5)字/个估算;有运算处理时按(5~10)字/量估算;
在有模拟量输入/输出的系统中,可以按每输入(或输出)一路模拟量约需(80~100)字左右的存储容量来估算;有通信处理时按每个接口200字以上的数量粗略估算。后,一般按估算容量的50~留有裕量。
对缺乏经验的设计者,选择容量时留有裕量要大些 。
3、对I/O晌应时间的选择
PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般在2~3个扫描周期)等。对开关量控制的系统,PLC的I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑I/O响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环控制系统就要考虑这个问题。
4、根据输出负载的特点选型
不同的负载对PLC的输出方式有相应的要求。例如:频繁通断的感性负载,应选择晶体管或晶闸管输出型的,而不应选用继电器输出型的。
但继电器输出型的PLC有许多优点,如导通压降小,有隔离作用,价格相对较*,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流、可直流)且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。
5、对在线和离线编程的选择
离线编程是指主机和编程器共用一个CPU,通过编程器的方式选择开关来选择PLC的编程、和运行工作状态。
在线编程是指主机和编程器各有一个CPU,主机的CPU完成对现场的控制,在每一个扫描周期末尾与编程器通信,编程器把修改的程序发给主机,在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。
对产品定型、工艺过程不变动的系统可以选择离线编程,以降低设备的投用。
6、根据是否联信选型
若PLC控制的系统需要联入工厂自动化网络,则PLC需要有通信联网功能,即要求PLC应具有连接其他PLC、上位计算机及CRT等的接口。大、中型机都有通信功能,目前大部分小型机也具有通信功能。
7、对PLC结构形式的选择
在相同功能和相同I/O点数的情况下,整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活,维修方便(换模块),判断故障等优点,要按实际需要选择PLC的结构形式。

在实际使用PLC的过程中,I/O点数的花费,占用大量的开支,当前PLC的每一点平均价格高 达数百元,进口的机型则高达千元。减少所需的I/O点数是降低系统硬件费用的主要措施,在大多数场合下,被控对象的输出点小于输入点,实现控制任务需要的检测点较多,或者说需要的操作按钮较多,这样在选型时PLC的输出点数目较满足要求,对输入点则可能不易满足。因此,I/O点数的减少则主要在于减少输入点数,若能减少输入点数的开销,便能很好地降低费用。
PMA LS800-RIS
SIEMENS 6SE9514-0DA40
SIEMENS 6SC6108-0SG01
SIEMENS 6SE3212-0DA40
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