工控摘要：PLC在生產(chǎn)中具有很重要的作用，為了使PLC發(fā)揮zui大的作用，在設(shè)計PLC的時候要充分考慮它的容量問題，根據(jù)實際情況，做出zui恰當(dāng)?shù)倪x擇。
　　
　　PLC的容量包括I／O點數(shù)和用戶存儲容量兩個方面。
　　
　　（一）I／O點數(shù)的選擇
　　
　　PLC平均的I／O點的價格還比較高，因此應(yīng)該合理選用PLC的I／O點的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I／O點zui少，但必須留有一定的裕量。
　　
　　通常I／O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10％~15％的裕量來確定。
　　
　　（二）存儲容量的選擇
　　
　　用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關(guān)，而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。一個有經(jīng)驗的程序員和一個初學(xué)者，在完成同一復(fù)雜功能時，其程序量可能相差25％之多，所以對于初學(xué)者應(yīng)該在存儲容量估算時多留裕量。
　　
　　PLC的I／O點數(shù)的多少，在很大程序上反映了PLC系統(tǒng)的功能要求，因此可在I／O點數(shù)確定的基礎(chǔ)上，按下式估算存儲容量后，再加20％~30％的裕量。
　　
　　存儲容量（字節(jié)）＝開關(guān)量I／O點數(shù)×10＋模擬量I／O通道數(shù)×100
　　
　　另外，在存儲容量選擇的同時，注意對存儲器的類型的選擇。
　　
　　PLCI/O模塊的選擇步驟與原則
　　
　　一般I／O模塊的價格占PLC價格的一半以上。PLC的I／O模塊有開關(guān)量I／O模塊、模擬量I／O模塊及各種特殊功能模塊等。不同的I／O模塊，其電路及功能也不同，直接影響PLC的應(yīng)用范圍和價格，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際需要加以選擇。
　　
　　開關(guān)量I／O模塊的選擇
　　
　　1.開關(guān)量輸入模塊的選擇
　　
　　開關(guān)量輸入模塊是用來接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的開關(guān)信號，將信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號，并實現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號的電氣隔離。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面：
　　
　　1）輸入信號的類型及電壓等級
　　
　　開關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流／直流輸入三種類型。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入信號和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時間較短，還可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入設(shè)備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。
　　
　　開關(guān)量輸入模塊的輸入信號的電壓等級有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮。話?Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于傳輸距離較近場合，如5Ｖ輸入模塊zui遠(yuǎn)不得超過１０米。距離較遠(yuǎn)的應(yīng)選用輸入電壓等級較高的模塊。
　　
　　2）輸入接線方式
　　
　　開關(guān)量輸入模塊主要有匯點式和分組式兩種接線方式
　　
　　匯點式的開關(guān)量輸入模塊所有輸入點共用一個公共端（COM）；而分組式的開關(guān)量輸入模塊是將輸入點分成若干組，每一組（幾個輸入點）有一個公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關(guān)量輸入模塊價格較匯點式的高，如果輸入信號之間不需要分隔，一般選用匯點式的。
　　
　　3）注意同時接通的輸入點數(shù)量
　　
　　對于選用高密度的輸入模塊（如32點、48點等），應(yīng)考慮該模塊同時接通的點數(shù)一般不要超過輸入點數(shù)的60％。
　　
　　4）輸入門檻電平
　　
　　為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高，抗*力越強(qiáng)，傳輸距離也越遠(yuǎn)，具體可參閱PLC說明書。
　　
　　2.開關(guān)量輸出模塊的選擇
　　
　　開關(guān)量輸出模塊是將PLC內(nèi)部低電壓信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號，并實現(xiàn)PLC內(nèi)外信號的電氣隔離。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面：
　　
　　1）輸出方式
　　
　　開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。
　　
　　繼電器輸出的價格便宜，既可以用于驅(qū)動交流負(fù)載，又可用于直流負(fù)載，而且適用的電壓大小范圍較寬、導(dǎo)通壓降小，同時承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但其屬于有觸點元件，動作速度較慢（驅(qū)動感性負(fù)載時，觸點動作頻率不得超過1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于不頻繁通斷的場合。
　　
　　對于頻繁通斷的負(fù)載，應(yīng)該選用晶閘管輸出或晶體管輸出，它們屬于無觸點元件。但晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，而晶體管輸出只能用于直流負(fù)載。
　　
　　2）輸出接線方式
　　
　　關(guān)量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式，
　　
　　分組式輸出是幾個輸出點為一組，一組有一個公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅(qū)動不同電源的外部輸出設(shè)備；分隔式輸出是每一個輸出點就有一個公共端，各輸出點之間相互隔離。選擇時主要根據(jù)PLC輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出，也有分隔式輸出。
　　
　　3）驅(qū)動能力
　　
　　開關(guān)量輸出模塊的輸出電流（驅(qū)動能力）必須大于PLC外接輸出設(shè)備的額定電流。用戶應(yīng)根據(jù)實際輸出設(shè)備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出設(shè)備的電流較大，輸出模塊無法直接驅(qū)動，可增加中間放大環(huán)節(jié)。
　　
　　4）注意同時接通的輸出點數(shù)量
　　
　　選擇開關(guān)量輸出模塊時，還應(yīng)考慮能同時接通的輸出點數(shù)量。同時接通輸出設(shè)備的累計電流值必須小于公共端所允許通過的電流值，如一個220V／2A的８點輸出模塊，每個輸出點可承受2A的電流，但輸出公共端允許通過的電流并不是16A（8×2A），通常要比此值小得多。一般來講，同時接通的點數(shù)不要超出同一公共端輸出點數(shù)的60％。
　　
　　5）輸出的zui大電流與負(fù)載類型、環(huán)境溫度等因素有關(guān)
　　
　　開關(guān)量輸出模塊的技術(shù)指標(biāo)，它與不同的負(fù)載類型密切相關(guān)，特別是輸出的zui大電流。另外，晶閘管的zui大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會降低，在實際使用中也應(yīng)注意。
　　
　　模擬量I／O模塊的選擇
　　
　　模擬量I／O模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并與PLC內(nèi)部總線相連，同時為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（A／D）模塊是將現(xiàn)場由傳感器檢測而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可接受的數(shù)字量；模擬量輸出（D／A）模塊是將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量信號輸出。典型模擬量I／O模塊的量程為-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根據(jù)實際需要選用，同時還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等因素。
　　
　　一些PLC制造廠家還提供特殊模擬量輸入模塊，可用來直接接收低電平信號（如RTD、熱電偶等信號）。
　　
　　特殊功能模塊的選擇
　　
　　目前，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I／O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型I／O模塊，如高速計數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。