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PLC 硬件系统设计

1 ． PLC 型号的选择

在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。

在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。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

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄清除控制系统的 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主要厂家及产品介绍 

在全球PLC制造商中,根据美国Automation Rebbbbbb Corp（ARC）调查,世界PLC领导厂家的五霸分别为Siemens（西门子）公司、Allen-Bradley（A-B）公司、Schneider（施耐德）公司、Mitsubishi（三菱）公司、Omrom（欧姆龙）公司,他们的销售额约占全球总销售额的三分之二。从西门子公司的SIMATIC S7-400的性能可对PLC窥见一斑: 
SIMATIC S7-400是匣式封装模块,可卡在导轨上安装,由I/O总线和通信总线建立电气连接,模块可在工作或加电时替换或插、拔,可快速安装维护,修改方便,其主要性能为: 

·CPU存储器容量64K字节,可扩展到1.6M字节; 
·位和字处理速度80ns至200ns; 
·高系统计算能力可以有4个CPU同时计算; 
·一个中 
央框（CR）可扩展直到21个扩展框; 
·每个CPU上多点接口（MPI）能力,如可同时连接文字显示或操作员以及编程器件; 
·CPU上的SINEC-L2-DP附加有分散I/O的集成性能; 
·提供与计算机和其它Siemens产品或系统的连接接口; 
·高可靠性,完善的自诊断和清除故障功能。 

我国的PLC生产目前也有一定的发展,小型PLC已批量生产;中型PLC已有产品;大型PLC已开始研制。国内PLC形成产品化的生产企业约30多家,国内产品市场占有率不超过10%,主要生产单位有:苏州电子计算机厂、苏州机床电器厂、上海兰星电气有限公司、天津市自动化仪表厂、杭州通灵控制电脑公司、北京机械工业自动化所和江苏嘉华实业有限公司等。国内产品在价格上占有明显的优势。 
随着微处理器、网络通信、人—机界面技术的迅速发展,工业自动化技术日新月异,各种产品竞争激烈,新产品不断涌现。PLC也由初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据,加之与DCS、PID调节器、工业PC等技术相结合,使之不再是一种简单的控制设备,而且必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。

  许多人觉得PLC很神秘，其实PLC是很简单的，其内部的CPU除了速度快之外，其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU，带1或2个的串行通道与外界通讯，内部有一个定时器即可，若要提高可靠性再加一个看家狗定时器足够。

       PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序，梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能，通讯程序决定了PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用，通常以独立控制器的方式运作，不需与外界交换信息，只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。实际上，设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。

  可编程控制器PLC与个人计算机PC的主要差异
（1）PLC工作环境要求比PC低，PLC抗干扰能力强；
（2）PLC编程比PC简单易学；
（3）PLC设计调试周期短；
（4）PC应用领域与PLC不同；
（5）PLC的输入/输出响应速度慢，（一般ms级），而PC的响应速度快（为微秒级）；
（6）PLC维护比PC容易。