1、PLC的类型
PLC按结构可分为整体型和模块型两大类;按应用环境可分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长为1位、4位、8位、16位、32位和64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。小型PLC一般为整体型,其I/O点数一般在256点以内用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,用户可合理地选择和配置控制系统的1/O点数、功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。目前,在我国用量较大的PLC分别是西门子、三菱和欧姆龙的产品,其次是罗克韦尔和松下的PLC产品,选型时应尽可能优先考虑主流产品,以获得更多的技术支持和更好的售后服务。
2、1/O模块的选择
I/O模块的选择应考虑与应用系统要求的统一。例如,对输入模块,应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离及信号供电方式等应用要求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型。PLC的开关量类型一般有继电器、晶闸管和晶体管等形式。继电器输出模块具有价格低、使用电压范围宽,但寿命短、响应时间较长等特点;晶闸管输出模块适用于开关频繁、电感性低功率因数负荷场合,但价格较贵,过载能力较差;晶体管输出一般采用集电极开路输出方式或电平输出方式,集电极开路输出一般具有相对较高的响应频率,适用于驱动数字显示等。模拟量输入模块具有mA、V、mV,常用热偶、热阻输人等类型,且具有各种不同的输入量程。一般模拟量输出模块具有0~20mA、4~20mA、-5~ 5V、-10~ 10V、0~10V等多种输出范围。对于要求较高的I/O控制,可合理地选用智能型1/O模块,以便提高控制水平,有时还要考虑是否需要扩展机架或远程I/O 机架等。
3、电源的选择
一般PLC系统的电源应选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。对于没有零线的控制现场,应通过隔离变压器将380V AC转换为220V AC。对于有模拟量的PLC系统,可选用直流供电的PLC,配备相应的线性电源,这样可提高数据采集的精度,减小开关电源高频噪声对模拟量的影响。PLC系统的输入和输出最好采用不同的电源供电,既可避免输入回路和输出回路之间的交叉影响,又可以防止外部高压电源因误操作而引入PLC。
4、存储器的选择
为保证应用系统的正常运行和必要的扩充裕量,一般要求PLC的存储器容量按256个1/O点至少对应8K存储器进行选择。需要复杂控制功能时,应选择容量更大,档次更高的存储器。
5、冗余功能的选择
对于高可靠性的系统,一般要求冗余设计。PLC的冗余包括控制单元的冗余和I/O接口单元的冗余两部分。对于重要的过程单元、CPU及电源等应该首先1:1冗余,也可将两套完全相同的PLC系统构成主从式、热备式或双工方式的冗余系统。对于可靠性要求相对较高的系统,其I/O接口单元可以采取n:1的冗余方案,即n块工作的1/O模块备份1块I/O模块。
6、经济性考虑
在规定的时间内,利用规定的成本实现规定性能的PLC系统,才是最优秀的方案,即要求系统的总体性价比最优。考虑经济性时,应同时考虑系统的可扩展性、可操作性、可维护性、投入产出比等因素。1/O点数对价格有直接影响,每增加一块I/O模块就将增加一定的费用,当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响,最终导致性价比的变化。因此,在估算和选用时应充分考虑,确保整个控制系统具有合理的性价比。