开关量I／O模块的选择

1. 开关量输入模块的选择

开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。话?Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块远不得超过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

2）输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，

汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，郑州plc控制柜，如果输入信号之间不需要分隔，plc控制柜元件，一般选用汇点式的。

3）注意同时接通的输入点数量

对于选用高密度的输入模块(如32点、48点等)，应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的60％。

4）输入门槛电平

为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅PLC说明书。

我觉得这个问题不能光从底层硬件成本和技术的角度来看，要换个角度来看，就容量理解多了。

两者用来控制设备时，plc控制柜安装，实现过程有何不同

首先单片机不能直接控制外部硬件，

要工程师围绕着单片机设计一个完整的电路板，包括电源、IO，晶振，模拟量输入输出，通讯模块，隔离组件等等做成PCB，然后将各个元件集成到电路板上对整个集成电路板进行测试无误后对电路板进行封装往单片机里写程序，根据控制程序电路板做出相应的信号的输入和输出，从而完成设备的控制

再来看PLC，

根据项目需求，采购一款市面上的标准PLC，可以选配IO模块和通讯模块和其他模块根据该型号的PLC，用PLC自带软件直接编程即可做出相应的信号的输入和输出单机成本分析

单片机方案：

一个会单片机集成电路的工程师的工资单片机和PCB成本

PLC方案：

一个会PLC的工程师PLC成本

按照我的理解，可能会单片机的工程师的工资要比会PLC的工程师高一些，但是单片机的硬件成本要比PLC低，所以两者的成本很难说

批量生产

如果这个产品是统一的批量生产的设备，那研发这个设备不论是单片机还是PLC方案，工程师的工资都变为了一次性投入，再后续的产品批量生产过程中，一定是单片机方案的成本更低。

非标准产品的工程应用

在工业工程项目中，很多项目都是系统集成，各个厂家通过竞标的方式拿到项目并在规定的工期范围内完成该自动化项目，那这种情况下就需要控制系统要能快速部署，同时部署后能很快的进入稳定运行的状态。那此时，工控PLC是适合的选择。系统集成项目通常是将各种不同的设备集成到一个主控制系统里，而各个子设备和系统肯定会有相应的工业标准接口。成熟的PLC兼容所有标准的工业接口包括各种IO和通讯协议，只需要简单配置即可完成。

对一个公司来说，如果它每年要接很多不同的自动化控制项目，那就意味着这些不同的项目都能很快的被部署和完成，同时如果现场的控制系统发生问题时，能快速的维护和恢复生产。对于PLC来说，如果是PLC本体出故障，简单的方式就是从市面上再买一套直接替换上去就可以。

风险控制对工程公司来说也非常重要，一个是在各行各业和经过几百万个不同工况应用验证下的PLC控制器怎么也会比临时开发一套基于单片机的控制系统的稳定性要高的多。

对于几百万量级或者几千万量级甚至上亿的大项目，小小的PLC根本算不上什么成本，但是换来的经过数以万计的项目验证下的稳定性对一个工程项目来说，这是节省成本。

问：是什么因素让plc比单片机可靠

答：使用者的技术水平导致的

问：单片机为何不能做到这些

答：先问是不是，再问为什么。

plc能做到的单片机都可以做到（此处的单片机泛指各种芯片）。可以更抽象的理解为单片机就是汽车发动机，plc就是一款设计成熟的汽车。

你把单片机、电路设计和plc都学会了你就明白他们是共通的。

单片机一般用在成本敏感，产品需求量多的场景，没有哪家公司会用plc开发扫地机器人和智能仪表。

plc一般用在大型工程里，plc控制柜接线，这类的特点就是系统功能复杂，开发周期短，成本不敏感，没有几家公司会在时间紧张只做几次的工控项目里才从画单片机原理图开始。

后面想更了再更……

plc比单片机更稳定，这个是个误区，首先，plc内部也是微处理器，也是由基本模拟数字电路构成，而单片机只相当于微处理器，二者并不能直接比较。就好比游戏中，单片机相当于刚落地，没有任何装备的角色，而plc就好比身穿铠甲的勇士，你说谁更强呢？

有的plc里面其实就是单片机，然后他还会加很多保护(所以体积更大)，还会有专业的厂家(西门子，施耐德，三菱等等)做开发软件，他们的工作是简化你的编程，让你直接用他们做好的东西就够了。

所以，plc可以认为是在单片机的基础上，一些国际知名厂商给你做了软硬件方面的保护，还是整个团队做的，你一个人几乎不可能超过他们，至少从钱，精力的投入是这样的。

另外如果你有办法降低成本，性能还差不多，拿他们应该也会降下来，这是市场决定的

所以，如果你不是去做或者设计plc，而是应用，可以不考虑这些

另外，比如我做一个手环之类的，卖100w个，每个贵10块钱，后果就很严重了。我之前做过一个CT室的生产线(我做的其中一部分)，一年200台，一台1000w以上，比如做这种贵个100w，但是效果更好他们可能就觉得无所谓

plc里面就是单片机，不过输入输出专门设计了电路，增加了光电隔离，继电器隔离等，模拟量输入也模块化了，应用起来比较简单。只要设计功底好，照样可以用单片机当工控机。

控制系统中电磁干扰的主要来源：

1.来自空间的辐射主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射敢扰，其分布极为复杂．若系统置于射频场内，就会收到辐射敢扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；二是对通信网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰．辐射敢扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和系统局部屏蔽及高压泄放元件进行保护．

2.来自系统外引线的传导干扰

主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰．这种干扰在我国工业现场较严重．

A.来自电源的干扰

实践证明，因电源引入的干扰造成控制系统故障的情况很多。 系统的正常供电电源均由电网供电．由于电网覆盖范围广，将受到所有空间电磁干扰.而在线路上感应电压和电流，尤其是电网内部的变化，开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源边．系统电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想．实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，完全隔离是不可能的．

B.来自信号线引入的干扰

与控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号．此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽略；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的．由传输信号引入的干扰会引起I / O 信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤．对于隔离性能差的系统，还会导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机．控制系统因信号引入干扰造成I / O 模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多．

3.来自接地系统混乱时的干扰

接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一.正确的接地，既能大大减弱电磁干扰的影响，又能大大减弱设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC/DCS系统将无法正常工作．DCS/PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等．接地系统混乱对DCS/PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作．例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A 、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态加雷击时，地线电流会更大．

此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的辐合，干扰信号回路．若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC 内逻辑电路和模拟电路的正常工作．PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响DCS/PLC的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机．模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作．

4.来自DCS/PLC系统内部的干扰

主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路互相辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等．这都属于DCS/PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实践或经过考验的系统。