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4.1.1 PLC的选购原则

1 考虑安装环境因素

不同厂家生产的不同系列和型号的PLC,其外形结构和适用的环境有很大差异,在选购PLC时,应首先根据PLC的实际工作环境进行合理的选购,如图4-1所示。

图4-1 考虑安装环境因素选购PLC

划重点

在一些使用环境比较固定和维修量较少、控制规模不大的场合,可以选购整体式PLC;在一些使用环境比较恶劣、维修量较多、控制规模较大的场合,可以选购适应性更强的模块组合式PLC。

在选购PLC时,环境因素是主要的选购依据,是确定机型结构的重要参考因素。

多说两句!

①多数小型PLC均为整体式的,适用于比较固定、环境条件较好的场合。

②模块式PLC适用于工艺变化较多、控制要求较复杂的场合。

③混合式PLC是适用于控制要求复杂的场合。

例如,三菱FX 1N 系列PLC具有输入/输出、逻辑控制、通信扩展功能,最多可达128点控制,适用于普通顺控要求的场合;三菱FX 2N 系列PLC具有较多的速度、定位控制及逻辑选件等,适用于大多数的控制要求和环境。

2 考虑控制复杂程度因素

不同类型PLC的功能有很大差异,选购P L C时,应根据系统控制的复杂程度进行选择,如图4-2所示。

图4-2 考虑控制复杂程度因素选购PLC

划重点

对于控制要求不高,只需进行简单的逻辑运算、定时、数据传送、通信等基本控制和运算功能的系统,选用低档PLC即可满足控制要求。

对于控制较为复杂、控制要求较高的系统,即需要进行复杂的函数运算、PID、矩阵、远程I/O、通信联网等较强控制和运算功能的系统,应视其规模及复杂程度,选购指令功能强大、具有较高运算速度的中档PLC或高档PLC。

3 考虑控制速度因素

PLC的扫描速度是选购时的重要指标之一,直接影响系统控制的误差时间,因此在一些实时性要求较高的场合可选用高速PLC,如图4-3所示。

图4-3 考虑控制速度因素选购PLC

划重点

PLC完成一次扫描过程所需的时间被称为扫描时间。扫描时间会随程序的复杂程度而加长,可造成PLC输入和输出的延时,因此对于一些实时性要求较高的场合,不允许有较大的误差时间,应选择扫描速度较快的PLC。

4 考虑被控对象因素

为应对不同的被控对象,每一种规格的PLC都有三种输出端子类型,即继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出,在实际应用时要分析被控对象的控制过程和工作特点合理选购PLC,如图4-4所示。

图4-4 考虑被控对象因素选购PLC

划重点

① 继电器输出类型的PLC,其输出端子所能承载的电流相对较大,一般最大可以承载2A的电流,可以用输出端子直接驱动负载,但继电器输出的响应时间相对较慢(10ms左右)。

② 晶体管输出类型的PLC,其输出驱动能力小于继电器输出,输出响应时间较快(一般在0.2ms以下)。当需要高频脉冲串驱动伺服电动机或步进电动机时,需选用晶体管输出类型的PLC。

③ 晶闸管输出类型的PLC只能驱动交流负载,响应速度比继电器输出快,使用寿命长。

5 考虑设备之间统一性的匹配因素

如图4-5所示,在选购PLC时,应尽量选择同一机型的PLC。

图4-5 考虑设备之间统一性的匹配因素选购PLC

划重点

同一机型PLC的功能和编程方法相同,有利于设备的采购与管理,以及技术人员的培训和技术水平的提高。由于同一机型PLC的通用性,因此资源可以共享,使用一台计算机就可以将多台PLC连接成一个控制系统进行集中管理。

6 考虑I/O点数因素

在选购PLC时,应对其使用的I/O点数进行估算,合理选购,如图4-6所示。

图4-6 考虑I/O点数因素选购PLC

划重点

I/O点数是PLC选购时的重要指标,是衡量PLC规模大小的标志,若不加以统计,一个小的控制系统,却选用中规模或大规模的PLC,不仅会造成I/O点数的闲置,也会造成投入成本的浪费,因此在选购PLC时,应对其使用的I/O点数进行估算,合理选购。

图4-6 考虑I/O点数因素选购P L C(续)

多说两句!

在明确控制对象控制要求的基础上,分析和统计所需控制部件(输入部件,如按钮、转换开关、行程开关、继电器的触点、传感器等)的个数和执行部件(输出部件,如指示灯、继电器或接触器线圈、电磁铁、变频器等)的个数确定所需PLC的I/O点数,且一般应有15%~20%的预留,以满足生产规模的扩大和生产工艺的改进。

7 考虑PLC扩展性能因素

当单独的PLC主机不能满足控制要求时,可根据控制需要选择扩展模块,以增大控制规模和功能,如图4-7所示。

图4-7 考虑PLC扩展性能因素选购PLC

划重点

在硬件扩展系统中,PLC主机(CPU模块)放在最左侧,扩展模块用扁平电缆与左侧的主机或扩展模块相连。

① 输入模块的选择

PLC的输入模块用于将输入部件输入的信号转换为PLC内部所需的电信号,用以扩展主机的输入点数,如图4-8所示。

图4-8 PLC输入模块的选择

划重点

选择PLC的输入模块时,应根据输入信号与PLC输入模块之间的距离进行选择,通常距离较近时选择低电压的PLC输入模块,距离较远时选择高电压的PLC输入模块。

多说两句!

选择PLC的输入模块除了要考虑距离外,还应注意输入模块允许同时接通的点数。通常,允许同时接通的点数和输入电压、环境温度有关。

② 输出模块的选择

PLC的输出模块用于将PLC内部的信号转换为驱动外部负载设备所需的信号,用以扩展主机的输出点数。PLC输出模块的输出方式主要有继电器输出方式、晶体管输出方式和晶闸管输出方式。

8 考虑存储器容量因素

用户程序存储器是用于存储开关量输入/输出、模拟量输入/输出及用户程序的,在选购PLC时,应保证用户程序存储器的容量满足存储需求。

用户程序存储器的容量,应参考开关量I/O点数和模拟量I/O点数进行估算,在估算的基础上再留有25%的余量。

选择PLC的输出模块时,应根据输出模块的输出方式进行选择。输出模块的输出电流应大于负载电流的额定值。

多说两句!

用户程序存储器的容量用字数体现,估算公式如下:

用户程序存储器字数=(开关量I/O点数×10)+(模拟量I/O点数×150)。

另外,用户程序存储器的容量除了与开关量I/O点数、模拟量I/O点数有关外,还与用户编写的程序有关,不同用户所编写程序的复杂程度会有所不同,占用存储器的容量也不同。 n+YFT7UHltz61lwna+0xXxCboyCYWTyS36FX1g2XTjFpO72yC7zcDESyhLXSf1Lz

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