摘要：介紹了在控制系統(tǒng)中選擇PLC的一般方法，詳細說明了在PLC機型的多樣性，以及在PLC的輸入輸出點數功能等方面作如何選擇。

   關鍵詞：PLC I/O 選擇 開關量 模擬量 數字量

隨著ＰＬＣ的推廣普及，ＰＬＣ產品的種類和數量越來越多，而且功能也日趨完善。近年來，從美國、日本、德國等國引進的ＰＬＣ產品及國內廠家組裝或自行開發(fā)的產品已有幾十個系列、上百種型號。ＰＬＣ的品種繁多，其結構型式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價格等各不相同，適用場合也各有側重。因此，合理選擇ＰＬＣ，對于提高ＰＬＣ在控制系統(tǒng)中的應用起著重要作用。

１　機型的選擇

ＰＬＣ機型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優(yōu)化機型。

在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱龊希ㄗh選用整體式結構的ＰＬＣ；其它情況則最好選用模塊式結構的ＰＬＣ。

對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶Ａ／Ｄ轉換、Ｄ／Ａ轉換、加減運算、數據傳送功能的低檔機就能滿足要求。

而在控制比較復雜，控制功能要求比較高的工程項目中（如要實現ＰＩＤ運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網等），可視控制規(guī)模及復雜程度來選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全ＰＬＣ的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。根據不同的應用對象，表１列出了ＰＬＣ的幾種功能選擇。

表1 PLC的功能及應用場合

序 號	應用對象	功 能 要 求	應 用 場 合
1	替代繼電器	繼電器觸點輸入/輸出、邏輯線圈、定時器、計數器	替代傳統(tǒng)使用的繼電器，完成條件控制和時序控制功能
2	數學運算	四則數學運算、開方、對數、函數計算、雙倍精度的數學運算	設定值控制、流量計算；PID調節(jié)、定位控制和工程量單位換算
3	數據傳送	寄存器與數據表的相互傳送等	數據庫的生成、信息管理、BAT-CH（批量）控制、診斷和材料處理等
4	矩陣功能	邏輯與、邏輯或、異或、比較、置位（位修改）、移位和變反等	這些功能通常按“位”操作，一般用于設備診斷、狀態(tài)監(jiān)控、分類和報警處理等
5	高級功能	表與塊間的傳送、校驗和、雙倍精度運算、對數和反對數、平方根、PID調節(jié)等	通信速度和方式、與上位計算機的聯(lián)網功能、調制解調器等
6	診斷功能	PLC的診斷功能有內診斷和外診斷兩種。內診斷是PLC內部各部件性能和功能的診斷，外診斷是中央處理機與I/O模塊信息交換的診斷	--
7	串行接口（RS-232C）	一般中型以上的PLC都提供一個或一個以上串行標準接口（RS-232C），以例連接打印機、CRT、上位計算機或另一臺PLC	--
8	通信功能	現在的PLC能夠支持多種通信協(xié)議。比如現在比較流行的工業(yè)以太網等	對通信有特殊要求的用戶

對于一個大型企業(yè)系統(tǒng)，應盡量做到機型統(tǒng)一。這樣，同一機型的ＰＬＣ模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；同時，其統(tǒng)一的功能及編程方法也有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發(fā)；此外，由于其外部設備通用，資源可以共享，因此，配以上位計算機后即可把控制各獨立系統(tǒng)的多臺ＰＬＣ聯(lián)成一個多級分布式控制系統(tǒng)，這樣便于相互通信，集中管理。

２　輸入／輸出的選擇

ＰＬＣ是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產設備或工業(yè)生產過程，工作環(huán)境是工業(yè)生產現場。它與工業(yè)生產過程的聯(lián)系是通過Ｉ／Ｏ接口模塊來實現的。

通過Ｉ／Ｏ接口模塊可以檢測被控生產過程的各種參數，并以這些現場數據作為控制信息對被控對象進行控制。同時通過Ｉ／Ｏ接口模塊將控制器的處理結果送給被控設備或工業(yè)生產過程，從而驅動各種執(zhí)行機構來實現控制。ＰＬＣ從現場收集的信息及輸出給外部設備的控制信號都需經過一定距離，為了確保這些信息的正確無誤，ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據實際需要，一般情況下，ＰＬＣ都有許多Ｉ／Ｏ接口模塊，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其它一些特殊模塊，使用時應根據它們的特點進行選擇。

２．１ 確定Ｉ／Ｏ點數

根據控制系統(tǒng)的要求確定所需要的Ｉ／Ｏ點數時應再增加１０％～２０％的備用量，以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，Ｉ／Ｏ點數也應有所不同。

表２列出了典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關量的Ｉ／Ｏ點數。

表2 典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關量的I/O點數

序 號	電氣設備、元件	輸入點數	輸出點數	序 號	電氣設備、元件	輸入點數	輸出點數
1	Y-起動的籠型異步電動機	4	3	12	光電管開關	2	-
2	單向運行的籠型異步電動機	4	1	13	信號燈	-	1
3	可逆運行的籠型異步電動機	5	2	14	撥碼開關	4	-
4	單向變極電動機	5	3	15	三檔波段開關	3	-
5	可逆變極電動機	6	4	16	行程開關	1	-
6	單向運行的直流電動機	9	6	17	接近開關	1	-
7	可逆運行的直流電動機	12	8	18	制動器	-	1
8	單線圈電磁閥	2	1	19	風機	-	1
9	雙線圈電磁閥	3	2	20	位置開關	2	-
10	比例閥	3	5	21	單向運行的繞線轉子異步電動機	3	4
11	按鈕	1	-	22	可逆運行的繞線轉子異步電動機	4	5