厭倦了在 PLC 選擇中迷失方向？遵循這 8 個實用原則才能做出正確的選擇！
厭倦了在 PLC 選擇中迷失方向？遵循這 8 個實用原則才能做出正確的選擇！
厭倦了在 PLC 選擇中迷失方向？遵循這 8 個實用原則才能做出正確的選擇！
在選擇 PLC 之前，第一步是定義系統需求。一旦明確了這一點，您就可以選擇製造商和型號。但你要如何做出這些決定呢？本文提供了詳細的指南，幫助您選擇最適合您需求的 PLC，涵蓋製造商、型號、I/O 點數和控制功能。
1、PLC廠家
在確定PLC生產廠商時，要考慮使用者的要求、設計者對不同品牌的熟悉程度、配套產品的兼容性、技術服務支援等關鍵因素。一般來說，國際大公司的產品都是可靠的。對於較小的獨立設備或簡單的控制系統，日本 PLC 通常提供更好的價值。對於網路和通訊要求較高的大型系統，歐美工業PLC因其優越的通訊能力往往更具優勢。
對於冶金或菸草等專業行業，建議選擇在這些行業中具有經過驗證的性能和可靠記錄的 PLC 系統。
2. 輸入/輸出（I/O）點
I/O點數是PLC的一個基本參數。若要確定所需的 I/O 點數，請計算控制設備所需的 I/O 點數總數。通常，您應該為可擴展性留出 10% 到 20% 的裕度。訂貨時也應依製造商的PLC產品特性進行調整。
3、儲存容量
PLC的儲存容量是指它提供的硬體儲存單元。程式容量，即用戶應用程式實際使用的儲存容量，小於總儲存容量。由於程式容量在設計階段（在編寫使用者應用程式之前）是未知的，因此根據儲存容量進行估算。常見的估算公式為：（數字 I/O 點數 × 10–15）+（類比 I/O 點數 × 100）= 總字數（每個字 16 位元），另外還有 25% 的餘裕。
4. 控制功能
選擇 PLC 時，請考慮以下關鍵特性：運算功能、控制功能、通訊能力、程式設計功能、診斷工具和處理速度。
計算函數
基本 PLC 通常支援邏輯運算、定時和計數。中檔 PLC 還包括資料轉移和比較功能。代數運算和資料傳輸等高階計算功能在大型 PLC 中很常見。高階 PLC 甚至支援用於模擬控制和其他高階計算的 PID 運算。根據應用的不同，大多數場景只需要邏輯和計時/計數操作，而其他場景可能需要資料傳輸和比較。
控制功能
控制功能包括PID控制、前饋補償、比例控制等。 PLC主要用於順序邏輯控制。在許多情況下，單迴路或多迴路控制器處理模擬控制任務。對於複雜的控制功能，智慧輸入/輸出模組（例如PID單元或高速計數器）可以提高處理速度並節省記憶體。
通訊功能
大中型PLC系統應支援多種現場匯流排和標準通訊協定（例如TCP/IP），並應能在必要時連接到工廠管理網路。通訊介面應包括串列埠/並口、工業乙太網路等。為了冗餘和可靠性，通訊總線應符合國際標準並滿足距離要求。
程式設計功能
PLC程式記錄可以離線（PLC 和程式設計器之間共用 CPU）或線上（PLC 和程式設計器使用單獨的 CPU）完成。五種標準化程式語言是順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能塊圖（FBD）、指令表（IL）和結構化文字（ST）。理想情況下，PLC 還應支援其他語言，例如用於專門應用的 C 或 Basic 語言。
診斷功能
PLC 诊断涵盖硬件和软件。硬體診斷透過邏輯檢查來識別故障，而軟體診斷包括內部（與效能相關）和外部（與通訊相關）檢查。強大的診斷功能減少了維護時間和對操作員的技術要求。
處理速度
PLC处理速度影响实时性。如果訊號的持續時間短於 PLC 的掃描週期，則可能會遺失該訊號。處理速度取決於程式長度和 CPU 能力等因素。現代PLC在0.2-0.4微秒內處理二進位指令，滿足高速控制要求。對於小型 PLC，掃描週期時間應≤0.5ms/K；對於較大系統，掃描週期時間應≤0.2ms/K。
5.PLC類型
PLC分为集成型和模块化型。整合PLC的I/O點數有限且固定，適用於小型控制系統（例如西門子S7-200、三菱FX系列）。模組化 PLC 透過可互換模組提供靈活的 I/O 配置，非常適合大型系統（例如西門子 S7-300/S7-400、三菱 Q 系列）。
6. 模組選擇
數位 I/O 模組
數位 I/O 模組的規格（例如，繼電器輸出、電晶體輸出）和 I/O 點數（8、16、32 點）各不相同。繼電器輸出具有成本效益，但壽命較短，而晶閘管輸出速度更快，但更昂貴。选择应符合应用要求。
類比 I/O 模組
類比輸入模組處理 4–20mA 電流或 0–10V 電壓等訊號。類比輸出模組同樣提供電流或電壓訊號。模組的通道數各不相同（2、4、8 通道），應根據具體需求進行選擇。
功能模組
功能模組包括通訊、定位、脈衝輸出、高速計數、PID控制、溫度控制模組。选择时要考虑硬件和软件的兼容性。
7. 冗餘功能
對於關鍵應用，可以對控制單元（例如，CPU和電源的1B1冗餘）和I/O介面實施冗餘。冗余配置增强系统可靠性。
8. 一般規則
一旦確定了PLC的類型和規格，根據控制要求確定各部件的基本規格和參數。选择模块时，请优先考虑：
- 經濟效益：平衡性價比、可擴展性和操作簡便性。
- 易於使用：簡化設計並減少外部控制元件。
- 標準化：使用統一的模組，方便採購和維護。
- 相容性：確保所有組件相容，最好來自同一製造商。