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1、PLC系統(tǒng)設備選型

PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可能是單個機器，機群或一個生產(chǎn)過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計，列出清單。適當進行內(nèi)存容量的估計，確定適當?shù)牧粲杏嗔慷焕速M資源的機型(小、中、大形機器)。并且結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務、技術支持、網(wǎng)絡通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。

目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，國外知名品牌有德國的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等。等。近幾年，PLC產(chǎn)品的價格有較大的下降，其性價比越來越高。PLC 的選型應從以下幾個方面入手。

2.1 確定PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模

依據(jù)工廠生產(chǎn)工藝流程和復雜程度確定系統(tǒng)規(guī)模的大小?？煞譃榇蟆⒅?、小三種規(guī)模。

小規(guī)模PLC控制系統(tǒng):單機或者小規(guī)模生產(chǎn)過程，控制過程主要是條件、順序控制，以開關量為主，并且I/O點數(shù)小于128 點。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是復雜邏輯控制和閉環(huán)控制，I/O點數(shù)在128——512 點之間。應該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是大規(guī)模過程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動化網(wǎng)絡控制，I/O點數(shù)在512點以上。應該選用具有通信聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)據(jù)庫、中斷控制、函數(shù)運算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業(yè)現(xiàn)場總線結(jié)合實現(xiàn)工廠工業(yè)網(wǎng)絡的通訊和控制。

2.2 確定PLC I/O 點的類型

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計，列出清單。適當進行內(nèi)存容量的估計，確定適當?shù)牧粲熊浻布Y源余量而不浪費資源的機型(小、中、大型機器)。

根據(jù)PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。

電磁閥的開閉、大電感負載、動作頻率低的設備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動/停止應采用晶體管輸出。

2.3 確定PLC編程工具

(1) 一般的手持編程器編程。手持編程器只能用商家規(guī)定語句表中的語句表(STL)編程。這種方式效率低，但對于系統(tǒng)容量小、用量小的產(chǎn)品比較適宜，具有體積小、價格低、易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點。 這主要用于微型PLC的編程。

(2) 圖形編程器編程。圖形編程器采用梯形圖(LAD)編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應用自如，但該編程器價格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。

(3) 計算機加PLC軟件包編程 。這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC 開發(fā)軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試，主要用于中高檔PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件編程。

3、PLC控制系統(tǒng)的設計

PLC 控制系統(tǒng)設計包括硬件設計和軟件設計。

硬件設計是PLC控制系統(tǒng)的至關重要的一個環(huán)節(jié)，這關系著PLC控制系統(tǒng)運行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。

(1) PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設計。PLC供電電源一般為AC85—240V，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾，應加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:1隔離變壓器等);隔離變壓器也可以采用雙隔離技術，即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地，次級線圈屏蔽層接PLC 輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。

PLC輸入電路電源一般應采用DC 24V, 同時其帶負載時要注意容量，并作好防短路措施，這對系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關重要，因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行，一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍，PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲，防止短路。

(2) PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設計。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動停止應采用晶體管輸出，它適應于高頻動作，并且響應時間短;如果PLC 系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6 次以下，應繼電器輸出，采用這種方法，輸出電路的設計簡單，抗干擾和帶負載能力強。

如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負載，負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對直流感性負載應在其旁邊并接續(xù)流二極管，對交流感性負載應并接浪涌吸收電路，可有效保護PLC。

前期的工業(yè)生產(chǎn)進程中，由繼電器建立的操控體系逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)范疇最早的操控體系，并且運用越來越廣泛。但繼電器操控體系一般只能針對某一斷定的動作次序或生產(chǎn)工藝而規(guī)劃，其操控功用也局限于邏輯操控、定時、計數(shù)等一些簡略的操控需求，還存在著布線多、接線復雜的狀況， 一旦動作次序或生產(chǎn)工藝發(fā)作變化，就必須從頭進行規(guī)劃、布線、設備和調(diào)試，構(gòu)成時刻和資金的嚴重。因而隨著生產(chǎn)規(guī)劃的逐漸擴展，繼電器操控體系由于其體積大、耗電多、牢靠性差、壽命短、運轉(zhuǎn)速度慢、適應性差等原因，已越來越難以適應現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求

一、PLC 的產(chǎn)生和定義

1968年美國最大的轎車制作商通用汽車公司（GM）為了適應轎車類型不斷更新的需求，并能在競爭劇烈的轎車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要研制一種新型的

工業(yè)操控設備來替代繼電器操控設備，為此，擬定了10項公開招標的技術要求，即：

1）編程簡略，可在現(xiàn)場修正程序。

2）維護便利，是插件式。

3）牢靠性高于繼電器操控柜。

4）體積小于繼電器操控柜。

5）可將數(shù)據(jù)直接送入辦理計算機。

6）在本錢上可與繼電器操控柜競爭。

7）輸入可所以溝通115V。

8）輸出可所以溝通115V，2A以上，可直接驅(qū)動電磁閥等。

9）在擴展時，原有體系只需很小變更。

10）用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。

依據(jù)招標的技術要求，第二年，美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出了國際上*臺PLC，并在通用轎車公司主動設備線上試用成功。這種新型的工控設備，以其體積小、可變性好、牢靠性高、運用壽命長、簡略易懂、操作維護便利等一系列長處，很快就在美國的許多行業(yè)里得到推廣運用，也受到了國際上許多國家的高度重視。1971年，日本從美國引進了這項新技術，很快研制出了他們的第1臺PLC。1973年，西歐國家也研制出他們的第1臺PLC。而我國也從1974年開端研制了相應的產(chǎn)品，并于1977年開端運用于工控范疇。

前期的PLC上選用了計算機的規(guī)劃思維，但功用上比較簡略，只能完成次序操控，僅有邏輯運算等簡略功用，所以人們將它稱為可編程邏輯操控器（Programmable Logic Controller）簡稱為PLC。

6ES7870-1AA01-0YA0 MdbusRTU 主站，包含軟件和單*
6ES7870-1AB01-0YA0 MdbusRTU 從站，包含軟件和單*
6ES7870-1AA01-0YA1 MdbusRTU 主站，單*，不包含軟件
6ES7870-1AB01-0YA1 MdbusRTU 從站，單*，不包含軟件
6ES7870-1AE00-0YA0 DataHighway，DF1 協(xié)議，包含軟件和單*
6ES7870-1AE00-0YA1 DataHighway，DF1 協(xié)議，單*，不包含軟件
6GK7 342-5DA02-0XE0 CP342-5，PROFIBUS-DP 主站/ 從站通訊處理器
6GK7 342-5DF00-0XE0 CP342-5 FO，PROFIBUS-DP 主站/ 從站通訊處理器，光纖接口
6GK7 343-2AH01-0XA0 CP343-2，AS-I 主站通訊處理器，20 針前連接器
6GK7 343-5FA01-0XE0 CP343-5，PROFIBUS-FMS 通訊處理器
6GK7 343-1EX11-0XE0 CP343-1， 工業(yè)以太網(wǎng)通訊處理器，10/100Mbit/s，RJ45 接口，15 針D
型接口
6GK7 343-1CX00-0XE0 CP343-1 LEAN， 工業(yè)以太網(wǎng)通訊處理器，10/100Mbit/s，RJ45 接口，低
成本

6GK7 343-1GX21-0XE0 CP343-1 IT，工業(yè)以太網(wǎng)通訊處理器，10/100Mbit/s，RJ45 接口，15 針
D 型接口，IT 功能
6ES7317-6TJ10-0AB0 CPU317T-2DP，512K 工作內(nèi)存，位操作時間0.05μs，PROFIBUS-DP 主/
從接口，DI/DO
65536 點(集中式1024 點)，AI/AO 最大4096 點(集中式256 點)， 運動控制功能
6ES7864-1CC20-0YX0 S7-Technology 工藝軟件包，用于組態(tài)T-CPU
6ES7350-1AH03-0AE0 FM350-1，單通道高速計數(shù)模塊，最高500KHz，2DO，20 針前連接器
西門子S7-300可編程序控制器

6ES7350-2AH00-0AE0 FM350-2，8 通道高速計數(shù)模塊，最高20KHz，8DO，40 針前連接器
6ES7351-1AH01-0AE0 FM351，快速進給/ 爬行定位模塊，以雙速電機實現(xiàn)閉環(huán)定位，8DI/8DO
，15 針D 型接口，20 針前連接器
6ES7352-1AH01-0AE0 FM352，電子凸輪模塊，支持128 個凸輪，32 條凸輪軌跡，可代替機械凸
輪和時間凸輪，4DI/13DO，

15 針D 型接口，20 針前連接器
6ES7352-5AH10-0AE0 FM352-5，高速布爾運算處理器，掃描周期1 微秒，一個接口，12DI/8DO
漏型，40 針前連接器
6ES7352-5AH00-0AE0 FM352-5，高速布爾運算處理器，掃描周期1 微秒，一個接口，12DI/8DO
源型，40 針前連接器
6ES7352-5AH00-7XG0 FM352-5 組態(tài)軟件包，包括軟件，功能塊庫，印刷版手冊
6ES7353-1AH01-0AE0 FM353，1 軸步進電機定位模塊，最高脈沖頻率200KHz，4DI/4DO，15
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上海卓蜀自動化科技有限公司
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6ES7357-4AH01-0AE0 FM357-2，4 軸路徑及定位模塊，可控制步進和伺服電機，驅(qū)動接口
750KHz/ ± 10V 模擬量/PROFIBUS-DP，
18DI/8DO，4 個15 孔D 型接口，50 針D 型接口，40 針前連接器
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6ES7355-0VH10-0AE0 FM355C，4 回路閉環(huán)控制模塊，模擬量輸入，模擬量輸出，8DI，
4AI/4AO，2 個20 針前連接器
6ES7355-1VH10-0AE0 FM355S，4 回路閉環(huán)控制模塊，模擬量輸入，脈沖輸出，8DI/8DO，4AI
，2 個20 針前連接器