隨著 plc 技術(shù)的發(fā)展，plc 產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號(hào)的 plc，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選用 plc，對(duì)于提高 plc 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。 plc的選擇主要應(yīng)從 plc的機(jī)型、容量、i/o 模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。
① plc機(jī)型的選擇
plc機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)有以下幾點(diǎn)需要考慮：
1）合理的結(jié)構(gòu)型式 plc主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式，整體式plc的每一個(gè)i/o點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)比較小，一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式plc的功能擴(kuò)展相比而言更加方便靈活，易于擴(kuò)展，在i/o點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、i/o模塊的種類等方面選擇余地較大，且維護(hù)方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
2）安裝方式的選擇 plc系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程i/o式以及多臺(tái)plc聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程i/o硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程i/o式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分配范圍廣，遠(yuǎn)程i/o可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近，連線短，但需要增加驅(qū)動(dòng)器以及遠(yuǎn)程i/o電源；多臺(tái)plc聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合，可以選用小型plc，但是必須要附加通訊模塊。
3）相應(yīng)的功能要求 一般小型（低檔）plc具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。對(duì)于以開關(guān)量為主，帶少量模擬量的控制系統(tǒng)，可選用能帶a/d和d/a轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔plc。對(duì)于控制較復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn)pid運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小以及復(fù)雜程度，選用中檔或高檔plc。但是中、高檔plc價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。
4）響應(yīng)速度要求 plc是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器，不同檔次的plc的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要，如果要跨范圍使用plc，或者某些功能或信號(hào)有速度要求時(shí)，則應(yīng)慎重考慮plc的響應(yīng)速度，可選用具有高速i/o處理功能的plc，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的plc等。
5）系統(tǒng)可靠性的要求 對(duì)于一般系統(tǒng)plc可靠性均可以滿足，對(duì)于可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備系統(tǒng)。
6）機(jī)型盡量統(tǒng)一 一個(gè)企業(yè)，應(yīng)該盡量做到plc的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可以互為備用，便于備品備件的采購(gòu)和管理；機(jī)型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高；機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位機(jī)后易形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。
②plc容量選擇
plc的容量包括i/o點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量?jī)蓚€(gè)方面。
1）i/o點(diǎn)數(shù)的選擇 plc平均的i/o點(diǎn)的價(jià)格還比較高，因此應(yīng)該合理的選用plc的i/o點(diǎn)的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭(zhēng)使用的i/o點(diǎn)數(shù)最少，但必須有一定的裕留。通常i/o點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控對(duì)象的輸入、輸出信號(hào)的實(shí)際需要，再加上10%~15%的裕量來確定。
2）存儲(chǔ)容量的選擇 用戶程序所需要的存儲(chǔ)容量大小不僅與plc系統(tǒng)的功能相關(guān)，而且還與功能實(shí)現(xiàn)的方法、編程水平有關(guān)。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的程序員和一個(gè)初學(xué)者，在完成同一復(fù)雜功能時(shí)，其程序量可能相25%之多，所以對(duì)于初學(xué)者應(yīng)該在存儲(chǔ)容量估算時(shí)多留裕量。
plc的i/o點(diǎn)數(shù)的多少，在很大程度上反映了plc系統(tǒng)的功能要求，因此可在i/o點(diǎn)數(shù)確定的基礎(chǔ)上，按下式估算存儲(chǔ)容量以后，再加20%~30~裕量。
存儲(chǔ)容量（字節(jié)）=開關(guān)量i/o點(diǎn)數(shù)*10+模擬量i/o通道數(shù)*100
另外，在存儲(chǔ)容量選擇的同時(shí)，注意對(duì)存儲(chǔ)器的類型的選擇。
③plc的i/o模塊的選擇
一般i/o模塊的價(jià)格占plc價(jià)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模塊以及各種特殊功能模塊等。不同的i/o模塊，其電路及功能也直接影響plc的應(yīng)用范圍和價(jià)格，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需要加以選擇。
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(chǎng)輸入設(shè)備的開關(guān)信號(hào)。將信號(hào)轉(zhuǎn)換成plc內(nèi)部能接收的低電壓信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)plc內(nèi)外信號(hào)的電氣隔離。選擇時(shí)主要應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面：
a 輸入信號(hào)的類型及電壓等級(jí) 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(shí)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時(shí)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(hào)的電壓等級(jí)有：直流5v、12v、24v、48v、60v等；交流110v、220v等。選擇時(shí)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮。一般5v、12v、24v用于傳輸距離較近場(chǎng)合，如5v輸入模塊最遠(yuǎn)不得超過10米。距離較遠(yuǎn)的應(yīng)該選用輸入電壓等級(jí)較高的模塊。
b 輸入接線方式 開關(guān)量輸入模塊主要有匯點(diǎn)式和分組式兩種接線方式，匯點(diǎn)式的開關(guān)量輸入模塊所有的輸入點(diǎn)共用一個(gè)公共端（com）；而分組式的開關(guān)量輸入模塊是將輸入點(diǎn)分為若干組，每一組（幾個(gè)輸入點(diǎn)）有一個(gè)公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關(guān)量輸入模塊價(jià)格較匯總式的高，如果輸入信號(hào)不需要分隔，一般選用匯總式。
c注意同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數(shù)量 對(duì)于選用高密度的輸入模塊（如32點(diǎn)、48點(diǎn)等），應(yīng)考慮該模塊同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)一般不要超過點(diǎn)數(shù)60%。
d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，抗干擾的能力就越強(qiáng)，傳輸?shù)木嚯x也就越遠(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)部的低電壓轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)plc內(nèi)外信號(hào)的電氣隔離。選擇時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面：
a 輸出方式 開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出三種方式。繼電器輸出的價(jià)格便宜，既可以用于驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載又可以用于驅(qū)動(dòng)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(shí)承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力強(qiáng)，但其屬于有觸點(diǎn)元件，動(dòng)作速度較慢（驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)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(chǎng)合。對(duì)于頻繁通斷的負(fù)載，應(yīng)該選用晶體管或者是晶閘管輸出，他們屬于無觸點(diǎn)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。
b輸出接線方式 開關(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(gè)輸出點(diǎn)為一組，一組共用一個(gè)公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅(qū)動(dòng)不同電源的外部輸出設(shè)備；分隔式輸出是每一個(gè)輸出點(diǎn)就有一個(gè)公共端，各輸出點(diǎn)之間相互隔離。選擇時(shí)主要根據(jù)plc輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級(jí)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。
c驅(qū)動(dòng)能力 開關(guān)量輸出模塊的輸出電流（驅(qū)動(dòng)能力）必須大于plc外部輸出設(shè)備的額定電流。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)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(shí)際輸出設(shè)備的電流較大，輸出模塊無法直接驅(qū)動(dòng)，可增加中間放大環(huán)節(jié)。
d 注意同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)量 選擇開關(guān)量輸出模塊時(shí)，還應(yīng)考慮能同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)量。同時(shí)接通輸出設(shè)備的累計(jì)電流值必須小于公共端所允許通過電流值，如一個(gè)220v/2a的8點(diǎn)輸出模塊，每個(gè)輸出點(diǎn)可承受2a電流，但輸出公共端運(yùn)行通過的電流不是16a（8*2a），通常情況下要比此值小很多。一般來說，同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不要超過同一公共端輸出點(diǎn)數(shù)的60%。
e輸出的最大電流與負(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)，特別是輸出的最大電流。另外，晶閘管的最大輸出電流隨溫度的升高會(huì)降低，在實(shí)際使用的時(shí)候應(yīng)該注意。
3）模擬量i/o模塊選擇
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(shí)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(chǎng)由傳感器檢測(cè)而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成plc內(nèi)部可接收的數(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)換成模擬量信號(hào)輸出。典型的模擬量i/o模塊的量程為-10v~+10v、0~+10v、4~20ma等，可根據(jù)實(shí)際選用，同時(shí)還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等因素。一些plc制造廠還提供特殊模擬量輸入模塊，可直接接收低電平信號(hào)（如rtd、熱電偶）。
④特殊功能模塊選擇
目前，plc制造廠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i/o模塊，如高速計(jì)數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、pid控制模塊、通信模塊。
⑤plc電源模塊
電源模塊選擇僅對(duì)于模塊式結(jié)構(gòu)的plc而言，對(duì)于整體式plc不存在電源的選擇。電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓。電源模塊的輸出額定電流必須大于cpu模塊、i/o模塊和其他特殊模塊等消耗電流的總和，同時(shí)還應(yīng)考慮今后i/o模塊的擴(kuò)展因素；電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要而定。