西门子PLC DP网络插头

对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或PLC。但是中、PLC价格较贵，一般大型机主要用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

④响应速度的要求。PLC的扫描工作方式引起的延迟可达2～3个扫描周期，对于大多数应用场合来说，PLC的响应速度都可以满足要求，不是主要问题。然而对于某些个别场合，则要求考虑PLC的响应速度。为了减少PLC的I/O响应的延迟时间，可以选用扫描速度高的PLC，或选用具有高速I/O处理功能指令的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

⑤系统可靠性的要求。对于一般的控制系统，PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余控制系统或热备用系统。

⑥机型统一。一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑以下三个方面的问题。

　同一机型的PLC，其编程方法相同，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。

　同一机型的PLC，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。

同一机型的PLC，其外围设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。其价格可以大大地降低。由于PLC产品更新换代很快，选用相应的新机型很有必要。

PLC机型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择西门子可靠、维护使用西门子方便以及性能价格比西门子优的机型。在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，应选用整体式结构的PLC；其他情况则西门子好选用模块式结构的PLC。（2）控制功能的选择

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

①运算功能。简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能，普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能，较复杂运算功能有代数运算、数据传送等。大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。随着开放系统的出现，目前在PLC中都已具有通信功能，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算、数值转换和PID运算等，要显示数据时需要译码和编码等运算。

②控制功能。控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。

③通信功能。大中型PLC控制系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。

PLC控制系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等。大中型PLC通信总线（含接口设备和电缆）应1:1冗余配置，通信总线应符合，通信距离应满足装置实际要求。

在PLC控制系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60％。PLC控制系统的通信网络主要有下列几种形式。

　PC为主站。多台同型号PLC为从站，组成简易PLC网络。

　1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，构成主从式PLC网络。

　PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网。

浔之漫智控技术（上海）有限公司（w）

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　专用PLC网络（各厂商的专用PLC通信网络）。在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常采用。

PLC有五种标准化编程语言：三种图形化语言[顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）]和两种文本语言[语句表（IL）、结构文本（ST）]，选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C、Basic等语言，以满足特殊控制场合的控制要求。

型的PLC模块可互⑤诊断功能。PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断，硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行的诊断是内诊断，通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行的诊断是外诊断。PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。

⑥处理速度。PLC采用扫描方式工作，对于一个大型企业的PLC扩展系统，应尽量做到机型统一。这样，同一机为备用，便于备品备件的采购和管理；同时，其统一的功能及编程方法也有利于技术培训、技术水平的提高和功能的开发；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企业内的各独立控制系统的多台PLC连成一个多级分布式控制系统，这样便于相互通信，集中管理。

在做出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用PLC进行控制。在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、PID调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用PLC控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的PLC产品，只有全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。在②PLC存储容量。系统有模拟量信号存在或进行大量数据处理时存储容量应选择大一些。

③存储维持时间。一般存储约保持1～3年（与使用次数有关），若要长期或掉电保持应选用EEPROM存储（不需备用电源），也可选外用存储卡盒。

④PLC的扩展。可通过增加扩展模块、扩展单元与主单元连接的方式，扩展模块有输入单元、输出单元、输入/输出一体单元，扩展部分超出主单元驱动能力时应选用带电源的扩展模块或另外加电源模块给以支持。

⑤PLC的联网：PLC的联网方式分为PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种，与计算机联网可通过RS232C接口直接连接、RS422+RS232C/422转换适配器连接、调制解调通信连接等方式；一台计算机与多台PLC联网，可通过采用通信处理器、网络适配器等方式进行连接，连接介质为双绞线或光缆；PLC之间互联时可通过专用通信电缆直接连接、通信板卡或模块+数据线连接等方式。

相对于自控系统的性能优先于价格的选择，只是在前面几项比较接近，又不易选择时，才考虑价格因素，选择性价比比较高的产品。在实际选型过程中，往往受到多方面的制约，不一定要考虑以上全部方面，但其中有些项是必须考虑的，而存在的问题也必须通过其他替代方式加以解决。在设计过程中需要根据PLC的特点，以程序形式来体现其控制功能。可按照以下几个步骤进行。

①确定控制对象和控制范围。即分析控制对象、控制过程和控制要求，了解工艺流程，确定控制系统应实现的所有功能和控制指针。控制对象确定后，需要进一步明确哪些操作应由PLC来控制，哪些操作适宜于手动控制；详细了解被控对象的控制要求，确定必须完成的动作及完成的顺序，归纳出工作循环和状态流程图。

②在选择机型前，应先对控制对象从以下几个方面进行估计。

　多少个开关量输入，电压分别是多少。

　多少个开关量输出，输出功率要多大。

　多少个模拟量I/O。

　系统有什么特殊要求，如远程I/O、高速计数、实时性、网络通信等。

根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的余量而不浪费资源的机型（小、中、大型机器）。并且结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的PLC机型。往往是选择PLC的首要条件，在满足控制要求的前提下力争所选用的I/O点西门子少。