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在PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先要確定控制方案，其次是PLC工程設(shè)計(jì)的選擇。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)和選擇的主要依據(jù)。PLC及相關(guān)設(shè)備（SHèBèI）應(yīng)與工業(yè)控制系統(tǒng)集成、標(biāo)準(zhǔn)、易于形成一個(gè)整體。

simple PLC的操作功能包括邏輯操作、定時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的操作功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等操作功能；較復(fù)雜的操作功能包括代數(shù)操作、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋淮笮蚉LC還包括PID模擬量操作等高級(jí)操作功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前PLC具有通訊功能，有的產(chǎn)品與下位機(jī)通訊，有的產(chǎn)品與同一臺(tái)計(jì)算機(jī)或上位機(jī)通訊，有的產(chǎn)品還與工廠或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

在設(shè)計(jì)和選型中，要從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選擇所需的運(yùn)行功能。在大多數(shù)應(yīng)用中，只需要邏輯運(yùn)算和定時(shí)計(jì)數(shù)功能。有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳輸和比較。用于模擬量檢測(cè)（檢測(cè)和控制）時(shí)，采用代數(shù)運(yùn)算、轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算。為了顯示數(shù)據(jù)，需要解碼和編碼操作。

兩種控制功能
控制功能包括PID控制操作、前饋補(bǔ)償控制操作、比值控制操作等，根據(jù)控制要求確定。由于PLC主要用于順序邏輯控制，所以在大多數(shù)情況下，通常采用單回路或多回路控制器來解決模擬量的控制，有時(shí)采用專用智能輸入輸出單元來完成所需的控制功能，從而提高PLC的處理速度，節(jié)省存儲(chǔ)容量。如PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器（JìshùQì）、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等
3種通信功能
大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，必要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)絡(luò)連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISOIEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)為開放式通信網(wǎng)絡(luò)。
PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串并聯(lián)通信接口、Rio通信接口、工業(yè)以太網(wǎng)、通用DCS接口等；大中型PLC通信總線應(yīng)采用1:1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置的實(shí)際要求。
在PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)載應(yīng)不大于60%。PLC系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的主要形式有：
1）PC為主站，同一型號(hào)的多個(gè)PLC為從站，組成一個(gè)簡(jiǎn)單的PLC網(wǎng)絡(luò)；
2）一個(gè)PLC為主站，其他同型號(hào)的PLC為從站，組成主從PLC網(wǎng)絡(luò)；
3）PLC網(wǎng)絡(luò)為通過特定的網(wǎng)絡(luò)接口作為DCS的子網(wǎng)連接到大型DCS；4）專用PLC網(wǎng)絡(luò)。為了減輕CPU通信任務(wù)，PLC應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，選擇具有不同通信功能的通信處理器。
四種編程功能
offline編程模式：PLC和編程器共用一個(gè)CPU。當(dāng)編程器處于編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。編程完成后，程序員切換到操作模式，CPU控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不能編程。離線編程可以降低系統(tǒng)成本，但不便于使用和調(diào)試。

在線編程模式：CPU和程序員有自己的CPU。上位機(jī)CPU負(fù)責(zé)掃描周期內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)控制和與編程器的數(shù)據(jù)交換。程序員將在線程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)。在下一個(gè)掃描周期中，主機(jī)根據(jù)新接收到的程序運(yùn)行。這種方法成本高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便（f ng-BI），在大中型PLC中經(jīng)常使用。
有五種標(biāo)準(zhǔn)編程語言：順序功能圖、梯形圖、功能模塊圖、語句表和結(jié)構(gòu)文本。所選用的編程語言應(yīng)符合其標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)支持C、basic等多種語言編程形式，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。
5個(gè)。診斷功能
PLC診斷功能包括硬件診斷和軟件診斷。西門子PLC也廣泛應(yīng)用于我國(guó)冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域。西門子PLC產(chǎn)品包括logo、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等，西門子S7系列PLC具有體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)通訊能力強(qiáng)、功能強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。硬件診斷是通過硬件的邏輯判斷來確定硬件的故障位置。軟件診斷包括內(nèi)部診斷和外部診斷。通過軟件診斷PLC的內(nèi)部性能和功能是內(nèi)部診斷，通過軟件診斷CPU的信息交換功能和PLC的外部輸入輸出是外部診斷。

PLC診斷功能的強(qiáng)弱直接影響到操作人員和維修人員的技術(shù)能力要求，影響到平均維修時(shí)間。
6。處理速度
PLC在掃描模式下工作。在實(shí)時(shí)性方面，處理速度越快越好。如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，PLC將不掃描信號(hào)，導(dǎo)致信號(hào)數(shù)據(jù)丟失。
處理速度與用戶程序長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)，西門子PLC代理商存儲(chǔ)器是一種具有存儲(chǔ)功能的半導(dǎo)體電路。其功能是存儲(chǔ)系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量等信息。系統(tǒng)程序是控制PLC實(shí)現(xiàn)各種功能的程序。它由PLC廠家編寫，固化成只讀存儲(chǔ)器，用戶無法訪問。目前，PLC觸點(diǎn)響應(yīng)速度快，每一條二進(jìn)制指令的執(zhí)行時(shí)間約為0.2-0.4ls，能夠滿足應(yīng)用要求，控制要求高，響應(yīng)速度快。掃描周期應(yīng)滿足以下要求：小型可編程邏輯控制器的掃描時(shí)間不大于0.5msk；大中型可編程邏輯控制器的掃描時(shí)間不大于0.2msk。


IV.可編程邏輯控制器的選型
PLC的類型按其結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式。根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝。根據(jù)CPU的字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位和64位。從應(yīng)用的角度來看，通?？梢愿鶕?jù)控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)來選擇類型。
集成PLC的IO點(diǎn)是固定的，所以用戶在小控制系統(tǒng)中使用的選擇較少；模塊化PLC提供各種IO卡或卡，因此用戶可以合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的IO點(diǎn)，功能擴(kuò)展方便靈活，通常用于大中型控制系統(tǒng)。
2。IO模塊的選擇
IO模塊的選擇應(yīng)考慮到考慮因素和應(yīng)用需求的統(tǒng)一。例如，輸入模塊應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)于輸出模塊，應(yīng)考慮輸出模塊的類型。繼電器輸出模塊一般具有價(jià)格低廉、電壓范圍寬、使用壽命短、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。晶閘管輸出模塊適用于開關(guān)頻率高、電感功率因數(shù)低的場(chǎng)合，但價(jià)格相對(duì)昂貴，過載能力差。

輸出模塊包括直流輸出、交流輸出和模擬輸出，應(yīng)符合應(yīng)用要求。
根據(jù)應(yīng)用需求，合理選擇智能輸入輸出模塊，提高控制水平，降低應(yīng)用成本?？紤]是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程IO機(jī)架。
三電源選擇
PLC（為電子設(shè)備供電的裝置）電源。除引進(jìn)設(shè)備時(shí)可編程邏輯控制器的設(shè)計(jì)和選擇外，一般可編程邏輯控制器的電源應(yīng)設(shè)計(jì)和選擇為220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。對(duì)于重要應(yīng)用，應(yīng)使用不間斷電源或穩(wěn)壓電源。
如果PLC本身有可用電源，則檢查所提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外部電源。為了防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，必須對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行隔離。有時(shí)，可以使用簡(jiǎn)單的二極管或保險(xiǎn)絲管進(jìn)行隔離。
四存儲(chǔ)器選擇

由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格有所下降。因此，為了保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常運(yùn)行，一般要求PLC的存儲(chǔ)容量至少按256個(gè)IO點(diǎn)選擇8K。當(dāng)需要復(fù)雜的控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量大、檔次高的存儲(chǔ)器。

五冗余功能選擇

1重要工藝單元：CPU和電源應(yīng)為1B1冗余。西門子PLC是一種專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等指令，通過數(shù)字或模擬量輸入控制各種機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。
2。必要時(shí)還可選擇由PLC硬件和熱備軟件組成的熱備冗余系統(tǒng)、2倍或3倍的冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。
2。控制回路IO接口單元
1多點(diǎn)IO卡冗余配置。

2。重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)IO卡可以冗余配置。3） 根據(jù)重要IO信號(hào)的需要，可選擇2倍或3倍IO接口單元。

六個(gè)經(jīng)濟(jì)因素
選擇（宣澤）PLC時(shí)，應(yīng)考慮性價(jià)比。在考慮經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，還應(yīng)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較并加以考慮，最終選出較為滿意的產(chǎn)品。

投入產(chǎn)出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。每個(gè)額外的IO卡都需要一定的成本。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到一定值時(shí)，相應(yīng)的存儲(chǔ)容量、機(jī)架、主板等也會(huì)相應(yīng)增加。因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)CPU的選擇、存儲(chǔ)容量、控制功能范圍等都有影響。在估計(jì)和選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮使整個(gè)控制系統(tǒng)具有合理的性能價(jià)格比。