北京西门子电机中国供应商

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在PLC控制系统设计之初，就应该对控制点数（数字量及模拟量）有一个准确的统计，这往往是选择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点少。一些高密度输入点的模块对接通的输入点数有限制，一般接通的输入点不得超过总输入点的60％。PLC每个输出点的驱动能力（A/点）也是有限的，有的PLC每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般PLC的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等，在选型时要考虑这些问题。

PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法，隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种PLC平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的PLC。

PLC都有许多I/O接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。

①I/O点数的确定。考虑到以下几方面的因素，PLC的I/O点还应留有一定的备用量（10％～15％）：

　可以弥补设计过程中遗漏的点。

　能够保证在运行过程中个别点有故障时，可以有替代点。

　将来增加点数的需要。

对于一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I/O点数也应有所不同。

②开关量输入、输出。通过标准的输入、输出接口可从传感器和开关（如按钮、限位开关等）及控制（开/关）设备（如指示灯、报警器、电动机启动器等）接收信号。典型的交流输入/输出信号为24～240V，直流输入/输出信号为5～240V。

输入电路因制造厂家不同而不同，但有些特性是相同的。如用于消除错误信号的抖动电路；免于较大瞬态过电压的浪涌保护电路等。大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。在评估离散输出时，应考虑熔断器、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。

浔之漫智控技术（上海）有限公司

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在进行PLC常规设计中，采用输出模块为继电器输出，可以实现执行器件不同触点信号的需要，比如有的需要交流电压220V、有的需要直流电压、有的需要一个无源触点等。在设计中选用继电器输出模块时应注意以下问题：

　触点的保护。有的PLC的输出点是直接控制现场的执行器件，比如电磁阀等，而在环境恶劣的工业现场，因线路的老化、导线短路而造成触点损坏。一旦损坏，就要更换PLC输出继电器或改变触点而对PLC的程序进行修改。

　触点的浪费。继电器输出的PLC的输出都是成组的，几个输出点一个公用端，整组输出的形式必须相同，否则就要用外接继电器转换。若同一动作的两个点由于处在不同的线路上，只能用不同组的两个点或用一个点经过继电器转换。

价格的问题。在PLC的输出模块中，继电器输出的价格相对晶体管输出的要贵出20％。

对于环境恶劣的现场，应采用晶体管输出的PLC模块，输出点全部外接中间继电器，这样就能够避免以上的问题，并使维护简单便利。在工程设计中，能够减少因输出点形式不同发生冲突的考虑，能够比较便利合理的分配输出点。对于需在PLC输出设置外部驱动电路的回路可以用三极管驱动，也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动，应采用保护电路和浪涌吸收电路，并且每路有显示二极管（LED）指示。

③模拟量输入、输出。模拟量输入、输出接口一般用来接收传感器产生的信号，这些接口可用于测量**、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为－10～+10V、0～+10V、4～20mA或10～50mA。

开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部可接收的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。开关量输入模块的选择应考虑与应用要求的统一，例如应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。可根据应用要求，合理选用智能型输入模块，以便**控制水平和降低应用成本。选择时主要应考虑以下几个方面。

①输入信号的类型及电压等级。开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流/直流输入三种类型，选择时主要应考虑现场输入信号和周围环境等因素。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5V、12V、24V、48V、60V等；交流110V、220V等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。一般5V、12V、24V用于传输距离较近场合，如5V输入模块远不得超过10m。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

②输入接线方式。开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，如图2-2所示。汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式的。

电源模块的选择

电源模块选择仅对于模块式结构的PLC而言，对于整体式PLC不存在电源模块的选择。电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压。电源模块输出的额定电流必须大于CPU模块、I/O模块和其他特殊模块等消耗电流的总和，还应考虑今后I/O模块的扩展等因素；电源输入电压一般根据现场的实际需要而定。（5）对存储容量的选择

用户存储容量是指PLC用于存储用户程序的存储器容量，用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC控制系统的功能有关，还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

存储器容量是PLC本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用存储单元的大小，程序容量小于存储器容量。在设计阶段，由于用户应用程序还未编制，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。在存储容量选择的应注意对存储器类型的选择。

PLC控制系统所用的存储器基本上由PROM、E-PROM及PAM三种类型组成，存储器的容量随机型的大小变化，一般小型机的大存储能力低于6KB，中型机的大存储能力可达64KB，大型机的大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。

PLC的存储器容量选择和计算的种方法是：根据编程使用的节点数**计算存储器的实际使用容量。第二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照表2-4的公式来估算。为了使用方便，一般应留有25％～30％的裕量，选择存储容量的佳方法是生成程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可确定准确的存储容量。