第2章 PLC系统选择

2.1 选型分析

在工程中主要根据工艺要求、控制对象、用户需要等方面选择合适的PLC，以获得最佳的性能价格比，就一个控制系统而言，PLC的选型则和考虑因素如下：

1.PLC一般用于开关量控制为主兼有模拟量控制的系统，尤其适合与动作频繁、逻辑关系复杂、程序多变的系统。应用于这样的系统，将会最大限度发挥技术经济效果。

2.是否与计算机连接，是否要求构成网络信息系统，以及对远程站的设置要求，是否需要中断输入、双机设备、位置控制、高速计数器等特殊模块和智能模块。

3.开关量I/O点数、模拟量I/O点数、电压等级及输出功率、内存容量，I/O点数直接关系到PLC输入/输出模块的选择，I/O点数一般要考虑1-2G的余量，特别是开关量输入更应考虑多些余量；适合的电压等级可提高PLC的抗干扰能力；主机用户内存容量的大小对设备费用的影响不大，故建议内存容量可选大一些。

4.其他考虑因素选择PLC还要对其外型、结构、系统组成、设置条件、价格、技术服务、应用业绩等多项指标综合分析比较，然后才能确定理想的PLC产品。

第 9 页 共 43 页

2.2 系统的安装

2.3 输入/输出模块的选择

模块电源：在选择交流I/O模块时，应采用隔离变压器为其供电，这样可防止外部电路故障冲击模块。电源线采用双绞线，绞距1-2cm。隔离变压器的容量按PLC电源组件容量的1.5-2倍选择，直接模块的外接电源，其波纹值应满足模块要求；若是模块量直流模块，尚需用稳压电源。

电压等级：在选择1角模块时，电压等级是一个比较重要的参数，它要根据现场设备与模块之间的距离来选。当外部线路较长时，可选用AC220V模块；当外线短且控制相对集中时可选择24v模块。

输出电路：PLC的模块输出方式一般有3种：晶体管输出、继电器输出、双向可控硅输出。

确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小 电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或晶体管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行很重要，每个输出点、每个输出模块的负载电源不得超过额定电流，其中继电器输出模块的负载电流以不能太接进额定电流，当接近额定电流时，最好先带动一个小型中间继电器，在通过中间继电器扩展输出模块的输出容量，采用双向可控硅输出模块，其负载电流必须大于双向可控硅的维持电流，否则应在负载上并联电阻。对于动作频繁、电感性或功率因素低

第 10 页 共 43 页

的负载，不宜选用继电器输出模块，而应该采用晶体管输出模块，如果PLC输出带感性负载，负载接续流二极管，对交流感性负载应接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。当频率为10次/min一下时，即可采用继电器输出方式，也可采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR）在驱动负载；对于两个重要输出量不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也进行进行硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。

输出电路：PLC输出电路电源一般应采用DC24v，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，同时其带负载（接近开关等）时要注意容量，同时做好防短路措施（因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行），建议该电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜熔丝，防止短路，以直流输入模版例。

2.4 抗干扰措施

由于产生干扰的因素是复杂而多样的，因此采取的抗干扰措施要根据情况而定。PLC供电电源一般为AC85-240v，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化原件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术，及变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC输入电路的地，以减少高低频脉冲干扰。设置一个PLC信号专用接地装置。该装置不能和防雷接地装置、电气设备接地装置有金属连接，接地电阻可参见使用说明书，一般小于100欧姆即可，接地线进入

第 11 页 共 43 页

PLC控制柜中的信号接地端子排。当出现干扰时将PLC地接线端子与信号接地端子排。 2.5 PLC的选型

输入输出（I/O）点数的估算应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展。余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。根据估算的方法故本课题的I/O点数为输入18点，输出12点。存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。因此本课题的PLC内存容量选择应能存储5000条梯形图，这样才能在以后的改造过程中有足够的空间。控制功能的选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择，根据本课题所设计控制的需要，PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场

第 12 页 共 43 页