PLC硬件选型

PLC的选型是工程技术人员根据前期项目分析和项目难点的预期来选择合适PLC，主要依据以下原则。

一、先特殊后一般原则

根据工程经验，大多数工程项目中制约PLC选型的因素主要集中在几个关键点上，所以应遵循先特殊后一般的原则选择PLC。

所谓特殊即项目有哪些特殊的控制要求，不同控制类型有着不同的首要制约因素。如顺序控制中，CPU的程序容量和I/O点的扩展能力为PLC选型的主要因素。过程控制中，则以控制模拟量的数量和模拟量的精度作为出发点进行选型。在较为简单的运动控制中，PLC需要接收来自现场编码器送回的位置信号并相应地发出一定频率的脉冲来控制伺服电机，因此PLC处理数据的速度、输入端接收高速脉冲的能力和输出端高速脉冲的发送能力将成为PLC选型的首要因素。而在大型复合项目中，需使用不同的PLC组网，因此PLC支持的网络类型则成为PLC选型的首要因素。

工程技术人员需按照本项目的核心需求，将不同的控制要求按照从特殊到一般的顺序进行排列，如此选型将事半功倍，更可降低工程的整体难度。

二、由下至上原则

由下至上原则的目的是将PLC选型的性价比大化。目前多数厂家的PLC产品分成多个系列。当工程技术人员选型时，保温自动化控制柜，按照第yi步从特殊到一般的选型顺序，从低款PLC开始，逐一对照性能参数。当发现不满足要求时，考虑较高一款产品。以此类推，直至选取全部满足要求的PLC型号。如若由上至下选型，则会使PLC功能浪费，造成大马拉小车。

三、PLC开关量输入/输出单元的选择

PLC的开关量输入点是用来接受现场传感器所输入的电平信号，开关时输出点的作用根据内部的控制信号来驱动外部负载。

（1）开关量输入端子的选择。现在市面上PLC输入点均为晶体管输入，使用者只需要根据前期预估的输入点数量选择即可。但是这里需要注意，因PLC端接线类型不同，分别有NPN和PNP两种输入方式，其意义是输入端是以低电平有效还是以高电平有效，一旦确定输入端的接线类型，则需选用相同类型输入的传感器，即NPN和PNP型的传感器不能共用一个PLC的输入端子。

现在市面上PLC输入端子多为直流24V的输入电压，如果需要其将他电压规格的传感器接入到PLC，需用继电器做相应的隔离，保证接入PLC输入端的信号为直流24V电压。

（2）开关量输出端子的选择。PLC开关量输出点的类型主要为继电器型输出和晶体管输出两种。

1）继电器输出型。继电器输出负载能力好，能够短时间承受较高过电压和过电流，有较强的隔离作用。但是由于继电器内部为机械触点，动作寿命有限，所以只能用于连接动作频率较低且不需要高速脉冲输出的场合。

2）晶体管输出型。晶体管型输出是以通过控制其内部三极管的导通为手段，来达到控制输出端子通断目的，并且其内部并没有机械触点结构，所以相比于继电器输出触点，晶体管输出触点寿命长，动作频率高，不易损坏，缺点为负载能力较差。

（3）开关量输出端子选型的注意事项

类似于输入端，晶体管输出端子也分为NPN型和PNP型两种。一旦型号确定则只能按照同种接线方式连接负载。

在实际应用中，建议工程技术人员多选用晶体管输出型PLC，并在输出端使用继电器连接外部负载，形成对于下游负载设备的电气隔离，这样的组合综合了晶体管寿命长和继电器负载能力强的优点。如果现场出现电气故障，PLC输出端子将会因受到隔离继电器保护而免受损坏，只需要更换损坏的继电器即可。而一旦继电器输出型PLC端子损坏，将无法修复损坏端子。

四、先内置后扩展原则

随着PLC的不断更新换代，特别是小型机功能的不断增强，PLC单机已内置了许多扩展模块的功能，如模拟量功能，通信功能等。因此，选型时尽可能选用内置功能多的PLC，既降低了成本，又节省控制柜空间，更可以简化设置和编程工作量。

五、PLC选型冗余量的把握

由于前期预估、现场施工改动和后期维护升级的需要，PLC选型需考虑一定的冗余量。主要考虑I/O点的数量，较小的工程控制在20%的冗余范围；较大的工程控制在5%～10%。其它如模拟量，通信和总线功能的冗余问题，需工程技术人员根据现场硬件配置灵活把握，如果控制功能均为PLC内置的，则需更换高一级单机PLC；若控制功能是通过扩展模块实现的，则考虑冗余时仅需更新相应模块即可。

随着自动化行业的飞速的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产，而抗干扰能力又是其中的关键所在。PLC的安装一般在控制室、生产现场和电机设备上，由于所处环境条件特殊，所以经常会受到干扰。要提高PLC的抗干扰性，销售自动化控制柜，只能从设计源头出发。

影响PLC控制系统的干扰源和一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。PLC控制系统干扰类型通常分为干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质。这其中就包括放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声；持续噪声、偶发噪声；共模干扰和差模干扰。这些噪声的干扰是PLC控制系统不稳定的主要原因，直接影响机器设备的精度、准度。

了解了PLC控制系统干扰类型，就要明白其来源是哪些？PLC控制系统干扰来源主要分为六个方面：

空间辐射gan扰——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干扰，过载保护自动化控制柜，通常称为辐射gan扰，分布极为复杂。

系统外引线干扰——主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。

电源干扰——PLC 系统的正常供电电源均由电网供电，电网的高覆盖会受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。

信号线引入干扰——与PLC 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侵入。

接地系统混乱干扰——接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一，而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC 系统将无法正常工作。

PLC系统内部干扰——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。

了解这些后，我们要做的就是如何避免这些干扰？有些干扰是我们人力暂时无法左右的，但有些干扰我们却能很好的避免。就是选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要更加合理等等。但相对成本比较高昂，技术水平要求相对较高。当然也有经济有效的办法，比如利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种产品，就可有效解决干扰问题。而且使用简单方便，技术难度低、成本低廉，一般企业工厂都可以驾驭。

解决PLC控制系统干扰问题根本的环节是预见，只有理清其来源，才能更好的去解决其干扰问题。

PLC外接急停按钮的常闭触点，为什么梯形图中用的是常开触点？

PLC外部的硬件输入电路与梯形图中对应的触点是通过输入过程映像寄存器联系起来的。在扫描循环的输入处理阶段，PLC读取I0.0端子外接的输入电路的接通/断开状态。外部输入电路接通时，I0.0对应的输入过程映像寄存器为1状态，梯形图中I0.0的常开触点接通，常闭触点断开，反之亦反。

CPU实际上只知道外部输入电路的通、断，并不知道外部的输入电路是什么触点，或者是多个触点组成的串并联电路。输入模块可以外接常开触点，金水区自动化控制柜，也可以外接常闭触点。不管外接的是什么触点，在梯形图中，可以使用输入点的常开触点或常闭触点。

如果在PLC的外部接线图中，I0.0端子外接急停按钮的常开触点，按下急停按钮，I0.0对应的输入过程映像寄存器为1状态，梯形图中I0.0的常闭触点断开，因此梯形图中应使用I0.0的常闭触点。

如果在PLC的外部接线图中，I0.0端子外接急停按钮的常闭触点，未按急停按钮，它的常闭触点闭合，I0.0对应的输入过程映像寄存器为1状态，梯形图中I0.0的常开触点闭合。按下急停按钮，它的常闭触点断开，I0.0对应的输入过程映像寄存器为0状态，梯形图中I0.0的常开触点断开，因此梯形图中应使用I0.0的常开触点。

综上所述，可知I0.0端子外接急停按钮的常闭触点时，梯形图中应使用I0.0的常开触点。

如果在PLC的外部接线图中，全部使用常开触点，梯形图与对应的继电器电路图中触点的常开、常闭类型完全相同。建议在一般情况下尽量用常开触点提供PLC的输入信号。

急停按钮和用于安全保护的限位开关的硬件常闭触点比常开触点更为可靠。如果外接的急停按钮的常开触点接触不好或线路断线，紧急情况时按急停按钮不起作用。如果PLC外接的是急停按钮的常闭触点，出现上述问题时将会使设备停机，有利于及时发现和处理触点的问题。