西门子6ES7211-0BA23-0XB0参数方式

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随着PLC在产业控制中的推广普及，PLC产品的种类越来越多，其结构型号、性能、容量、指令系统、编程方法等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，公道选择 PLC，对于进步PLC在控制系统中的应用有着重要作用。 
              一、机型的选择 

              我国市场**行的有如下几家PLC产品： 

              1．施耐德公司，包括早期天津仪表厂引进公司的产品，目前有Quantum、Premium、Momentum等产品； 

              2．罗克韦尔公司（包括AB公司）PLC产品，目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等产品； 
              3．西门子公司的产品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品； 

              4．GE公司的产品； 

              5．日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品，其中使用较多的是三菱公司F1、F2、FX2等系列产品。      
                     
              PLC机型选择的基本原则： 

              在功能满足要求的条件下，选择较可靠、维护使用较方便以及性能价格比较优的机型。通常做法是，在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，建议选用整体式结构的PLC；其他情况则较好选用模块式结构的 PLC；对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中，一般其控制速度无须考虑，因此，选用带 A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求；而在控制比较复杂，控制功能要求比较高的工程项目中（如要实现PID运算、闭环控制、通讯联网等），可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机（其中高档机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等）。根据不同的应用对象，表1列出了PLC的几种功能选择。  

              应该留意的是，同一企业应尽量做到机型同一。这样，同一机型的PLC模块可互为备用，便于备品备件的采购和治理；同时，其同一的功能及编程方法也有利于技术气力的培训、技术水平的进步和功能的开发；此外，由于其外部设备通用，资源可以共享，因此，配以上位计算机后即可把控制各独立系统的多台PLC联成一个DCS系统，这样便于相互通讯，集中治理。 
           
              二、I/O的选择 

              PLC在20世纪90年代已经形成微、小、中、大、巨型多种PLC。按I/O点数分，可分为微型PLC（32I/O）、小型PLC（256I/O）、中型PLC（1024I/O）、大型PLC（4.69I/O）、巨型PLC（8195I/O）五种。 

              PLC与产业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。PLC有很多I/O接口模块，包括开关量输进模块、开关量输出模块、模拟量输进模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。 

              （一）确定I/O点数 

              根据控制系统的要求确定所需要的I/O点数时，应再增加 10%～20%的备用量，以便随时增加控制功能。对于一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I/O点数也应有所不同。表2列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数。  

              （二）开关量I/O 

              开关量I/O接口可从传感器和开关（如按钮、限位开关等）及控制设备（如指示灯、报警器、电动机起动器等）接收信号。典型的交流输进/输出信号为24～240V，直流输进/输出信号为5～240V。尽管输进电路因制造厂家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于错误信号的抖动电路等。此外，大多数输进电路在高压电源输进和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。在评估离散输出时，应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多，但可能比在外部安装熔丝耗资要少。 

              （三）模拟量I/O 

              模拟量输进/输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于丈量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口，因而可接收低电平信号，如RTD、热电偶等。一般来说，这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混号。 

              （四）特殊功能I/O 

              在选择一台PLC时，用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I/O实现的I/O限定（如定位、快速输进、频率等）。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据，从而使CPU从繁重的任务处理中解脱出来。 

              （五）智能式I/O 

              当前，PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的I/O模块。一般智能式I/O模块本身带有处理器，可对输进或输出信号作预先规定的处理，并将处理结果送进CPU或直接输出，这样可进步PLC的处理速度并节省存储器的容量。 

              综上，表3回纳了选择I/O模块的一般规则。              

              三、存储器类型及容量选择 

              PLC系统所用的存储器基本上由PROM、EPROM及RAM三种类型组成，存储容量则随机器的大小变化，一般小型机的较大存储能力低于6kB，中型机的较大存储能力可达64kB，大型机的较大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。 
              PLC的存储器容量选择和计算的**种方法是：根据编程使用的节点数精确计算存储器的实际使用容量。*二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照表4的公式来估算。为了使用方便，一般应留有25%～30%的裕量，获取存储容量的较佳方法是天生程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可确定正确的存储容量。表4同时给出了存储器容量的估算方法。 

              四、编程器和外部设备的选择 

              在系统的实现过程中，PLC的编程题目是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能及编程器有所了解。通常情况下，小型控制系同一般选用价格便宜的简易编程器，如系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强、编程方便的图形编程器。如有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时，为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序，可以选用EEP-ROM模块作为外部设备。 

              五、实例 

              （一）利用三菱PLC实现对印刷机的精确控制 

              印刷机的一套电气设计属于系统设计，为了使产品性能稳定，易于维护，采用以PLC为主控器的控制方案。印刷机要求易于操纵，精度高，输进、输出点较多，因此采用双机通讯。上位机采用三菱高性能的FX2N-80MR、FX2N-80MR自带I/O接口，可以接40点输进，40点输出，主要负责主传动的控制，各机组离合器的控制，以及气泵，气阀的控制等。下位机采用三菱FX2N-64MR、FX2N-64MR可以接32点输进，32点输出，主要负责水辊电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据采集等。上位机与下位机采用RS485, 通讯，通讯方便，可靠。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏，主要负责水辊电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。本系统运行可靠，维护方便，操纵简便直观，大大进步了胶印机的档次。 

              （二）欧姆龙（OMRON）PLC在石油加工产业中的应用 

              在石油加工产业中，大型旋转机组是装置设备的重要组成部分，重油催化裂化气压机组的联锁-自保系统从满足工艺生产需求出发，考虑到安全性、可靠性、经济性、可扩展性等因素，采用了OMRON公司生产的CPM2AH型PLC进行系统构建，CPM2AH自带I/O接口，可以接36点输进，24点输出，输出形式是继电器，并且通过RS232C串口与PC机通讯，使生产过程表现稳定，动作可靠，在事故状态下对机组及生产装置实行了自我保护，杜尽了恶性事故的扩大和蔓延，取得了明显的效果。 

              六、结束语 

              随着科技的不断进步，PLC的种类日益繁多，功能也逐渐增强。文章中尽管回纳了一些选用PLC的方法，但在实际工作中还一定要依据实际情况做出适当的调整，以便设计出满足期看的产业控制系统。

PLC的编程器的作用及功能简介 PLC的分类 

       编程器是PLC的重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。

常见的给PLC编程的装置有手持式编程器和计算机编程方式。在可编程序控制器发展的初期，使用**编程器来编程。小型可编程序控制器使用价格较便宜、携带方便的手持式编程器，大中型可编程序控制器则使用以小CRT作为显示器的便携式编程器。**编程器只能对某一厂家的某些产品编程，使用范围有限。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令，但它有体积小，便于携带，可用于现场调试，价格便宜的优点。

       计算机的普及，使得越来越多的用户使用基于个人计算机的编程软件。目前有的可编程序控制器厂商或经销商向用户提供编程软件，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图，程序可以存盘、打印、调试，对于查找故障非常有利

随着科技的进展，生产机台走向更高度的自动化，对工控技术以及产品在不断有新的要求。工控技术升级已是大势所趋。
走向智能化，FPGA地位提升

Altera亚太区市场开发经理江允贵表示，工业控制技术趋势包括非中心化的架构、功能整合的小型化设计、实时同步的链接性、多轴向运作的精密控制、功能性安全的提升，以及对特殊应用的弹平台支持等。

江允贵说：“更高度的功能整合能让设计更单纯、成本降低，也有助缩小产品尺寸，因而成为工控设备的大势所趋。在此情况下，离散型的系统设计已不符需求，高整合度的SoC、ASIC，甚至是兼具弹性和整合性的FPGASoC，才能展现设计优势。”

受惠于工业控制开始走向自动化，拥有弹性设计特性的FPGA也已广泛应用到工控系统的各个环节当中。Lattice*应用工程师陈泓志表示，在工控嵌入式系统的应用上，FPGA的可程序化逻辑特性，让它比其他ASIC或SoC有更大的设计弹性。

Freescale市场营销暨业务发展经理JacksonLiu指出：“FPGA是处理并行运算的理想选择，因为FPGA是直接使用硬件来实现算法，可以提供相当低的延迟。另外，将FPGA结合到运算架构中也同时提高了嵌入式系统的灵活性。”

PLC技术持续演进

这几十年来，可程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController；PLC）一直都是工厂自动化和工业程控组成的一部分。从简单的照明功能到环境系统、再到化学加工等各种应用领域，皆离不开PLC控制。

PLC的技术不断进化，已从原先只有电路逻辑控制的功能，逐步加入时序控制、模拟控制、多机通信等更多功能，甚至出现整合工业计算机（采用嵌入式操作系统）与PLC架构的PC-BASE控制器，能透过数字或模拟输入/输出模块控制机器设备、制造处理流程、及其它控制模块的电子系统。

对于PLC控制器的基本要求是必须够灵活并可配置，以满足不同工厂和应用的需求。但这已不够，郭嘉豪表示，新世代的工业控制系统对PLC提出了更为艰辛的任务要求，不仅希望能够更具能、体积更小和更高功能灵活性，以及内建保护功能，还要能防止潜在的破坏性静电放电（ESD）、电磁干扰和射频干扰（RFI/EMI），以及恶劣的工业环境中常见的大幅值瞬态脉冲。