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PLC硬件电路设计

1.选择PLC机型

机型选择的基本原则是在满足控制要求的前提下，保证可靠、维

护使用方便，并取得最佳的性能价格比。具体应考虑以下几点。

（1）性能与任务相适应

①要看PLC的控制规模，即最大I/O点数，例如，CPM1A的最

大I/O点数为160点，CQM1H可达520点。

②要看PLC工作速度。PLC的输出对输入响应存在滞后现象，

对于一般工业控制是允许的。现代PLC设置了一些动作很快的功能，

例如，高速响应输入、高速计数、脉冲输出等，可以满足一些特殊的

要求。

③选择PLC还要看其内存容量、内存配置。PLC一般装有RAM内

存，并有电池支持，可以掉电保护。但为了程序安全，通常还可配置

EPROM或EEPROM型内存卡。

④PLC使用时要考虑电源问题。一方面PLC自身需要电源，选

用交流或直流，型号会不一样；另一方面，PLC的输入、输出电路需

要驱动电源，PLC向外提供一个DC24V电源，使用时注意不要超出

其额定容量。

⑤要选择PLC的输出方式。继电器输出适用的电压范围较宽，

承受瞬时过电压和过电流的能力较强。但其触点的动作速度较慢、寿

命较短，因此适用不频繁通断的负载。对于频繁通断的负载，应选用

晶体管输出。

⑥要看系统是否需要特殊功能配置。如果有温度、压力、流量、

液位等连续量的检测与控制，应选用模拟量输入单元和模拟量输出单

元，配接相应的传感器、变送器和驱动装置。对于温度控制，OMRON

公司还提供了温度传感器单元和温控单元，可以方便选用。如果需要

一个人机界面监控PLC，也就是既向PLC输入控制数据，又能观察PLC

的内部数据信息，则可以选择可编程终端（PT）。

⑦有时要考虑PLC的安装尺寸。机电一体化的趋势之一是产品

向轻、薄、短、小巧化方向发展，控制柜的体积越来越小，这就要求

PLC的体积尽可能小，大的PLC生产厂家都开发了高性能、超小型的

PLC，如OMRON公司的CPM2C、CJ1。

对于简易的小规模控制系统，可选择微型PLC，如OMRON的ZEN、

SIEMENS的LOGO。

对于开关量控制的系统或以开关量为主、包含少量模拟量控制的

系统，控制速度要求不高时，可选用小型PLC，如OMRON的CPM1A、

CPM2A。

对于以开关量为主、带有部分模拟量的控制系统，或者有其他更

高的要求，可以选择功能较强的小型机，如OMRON的CQM1H、CJ1、

CP1。

对于控制复杂、控制功能要求高的系统（如PID调节、闭环控

制、通信联网等），可选用中、大型PLC，如OMRON的CS1。

（2）PLC结构合理、机型统一

PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式PLC每一I/O点的

平均价格比模块式的便宜，适用于工艺过程比较稳定、控制要求比较

简单的系统。模块式PLC的功能扩展、I/O点数的增减、输入与输出

点数的比例都比整体式方便灵活。维修更换模块、判断与处理故障快

速方便，适应于工艺过程变化比较多、控制要求复杂的系统。

在一个企业里，应尽量使机型一致，这不仅使模块通用性好，减

少备件量，而且给编程和维修带来了极大的方便，也给扩展系统升级

留有余地。

（3）可靠性

控制系统必须可靠地工作，可靠性是第一位的问题。

生产PLC的厂家很多，应尽可能选择使用广泛、口碑好的大公司

产品，或有较长生产历史、有一定知名度的厂家产品。

还要考虑PLC厂家售后服务、技术支持等情况，用户总是希望厂

商供货及时、各种配件齐全、技术服务好、维修方便。目前，世界上

一些生产PLC的大公司正把生产基地转移到中国，例如，日本OMRON

公司早在20年前就把生产基地移到上海，建立了完善的生产、销售、

技术服务体系。

在一些重要行业（如发电厂、港口码头），要求系统特别可靠，

绝不允许出差错，否则后果不堪设想。此时，对PLC要求很高，可选

择有相应功能的PLC进