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西门子plc选型前需要注意哪些问题？

宣布日期：

2023-02-03

一、输入输出（I/O）点数的估算

I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常凭据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需凭据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。

二、存储器容量的估算

存储器容量是可编程序控制器自己能提供的硬件存储单位巨细，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单位的巨细，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未体例，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常接纳存储器容量的估算来替代。

存储器内存容量的估算没有牢固的公式，许多文献资料中给出了差别公式，概略上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。

三、控制功效的选择

该选择包括运算功效、控制功效、通信功效、编程功效、诊断功效和处理速度等特性的选择。

(一)运算功效

简单PLC的运算功效包括逻辑运算、计时和计数功效；普通PLC的运算功效还包括数据移位、比较等运算功效；较庞大运算功效有代数运算、数据传送等；大型PLC中另有模拟量的PID运算和其他高级运算功效。随着开放系统的泛起，目前在PLC中都已具有通信功效，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功效。

设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功效。大大都应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功效，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。

(二)控制功效

控制功效包括PID控制运算、前馈赔偿控制运算、比值控制运算等，应凭据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大大都场合常接纳单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也接纳专用的智能输入输出单位完成所需的控制功效，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如接纳PID控制单位、高速计数器、带速度赔偿的模拟单位、ASC码转换单位等。

?(三)通信功效

大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂治理网（TCP/IP）相连接。通信协议应切合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。

PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等；大中型PLC通信总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应切合国际标准，通信距离应满足装置实际要求。

PLC系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60%。PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式：

1）PC为主站，多台同型号PLC为从站，组成简易PLC网络；

2）1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，组成主从式PLC网络；

3）PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网；

4）专用PLC网络（各厂商的专用PLC通信网络）。

为减轻CPU通信任务，凭据网络组成的实际需要，应选择具有差别通信功效的（如点对点、现场总线、工业以太网）通信处理器。

?(四)编程功效

离线编程方法：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供效劳，差池现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不可进行编程。离线编程方法可降低系统本钱，但使用和调试不便当。

在线编程方法：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU卖力现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线体例的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就凭据新收到的程序运行。这种方法本钱较高，但系统调试和操作便当，在大中型PLC中常接纳。

五种标准化编程语言：顺序功效图（SFC）、梯形图（LD）、功效�？橥迹‵BD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。

(五)诊断功效

PLC的诊断功效包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。

通过软件对PLC内部的性能和功效进行诊断是内诊断，通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功效进行诊断是外诊断。

PLC的诊断功效的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。

?(六)处理速度

PLC接纳扫描方法事情。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号连续时间小于扫描时间，则PLC将扫描不到该信号，造成信号数据的丧失。

处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前，PLC接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0.2～0.4Ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。

扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K；大中型PLC的扫描时间不大于0.2ms/K。

四、机型的选择

(一)PLC的类型

PLC按结构分为整体型和�？樾土嚼�，按应用情况分为现场装置和控制室装置两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通�？砂纯刂乒πЩ蚴淙胧涑龅闶⌒汀�

整体型PLC的I/O点数牢固，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；�？樾蚉LC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功效扩展便当灵活，一般用于大中型控制系统。

(二)输入输出�？榈难≡�

输入输出�？榈难≡裼悸怯胗τ靡蟮耐骋弧＠缍允淙肽？�，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方法等应用要求。对输出�？�，应考虑选用的输出�？槔嘈�，通常继电器输出�？榫哂屑鄹竦汀⑹褂玫缪构婺９恪⑹倜獭⑾煊κ奔浣铣さ忍氐�

可控硅输出�？槭视糜诳仄捣�，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出�？榱碛兄绷魇涑觥⒔涣魇涑龊湍Ｄ饬渴涑龅�，与应用要求应一致。

可凭据应用要求，合理选用智能型输入输出�？�，以便提高控制水平和降低应用本钱。

考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。

(三)电源的选择

PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应凭据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与海内电网电压一致。重要的应用场合，应接纳不间断电源或稳压电源供电。

如果PLC自己带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，不然应设计外接供电电源。为避免外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是须要的，有时也可接纳简单的二极管或熔丝管隔离。

(四)存储器的选择

由于盘算机集成芯片技术的生长，存储器的价格已下降，因此，为包管应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要庞大控制功效时，应选择容量更大，层次更高的存储器。

(五)冗余功效的选择

1．控制单位的冗余

(1)重要的历程单位：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余。

(2)在需要时也可选用PLC硬件与热备软件组成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。

2．I/O接口单位的冗余

(1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。

(2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3）凭据需要对重要的I/O信号，可选用2重化或3重化的I/O接口单位。

(六)经济性的考虑

选择PLC时，应考虑性能价格比�？悸蔷眯允�，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。

输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的用度。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、控制功效规模等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。

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