隨著plc的推廣普及，plc產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來越多，而且功能也日趨完善。近年來，從美國、日本、德國等國引進(jìn)的plc產(chǎn)品，加上國內(nèi)廠家組裝或自行開發(fā)的plc產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列，上百種型號(hào)。plc品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各有不同，適用場合也各有側(cè)重。因此，合理選擇plc對(duì)于提高plc控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要作用。plc的選擇應(yīng)包括機(jī)型的選擇，容量的選擇，指令系統(tǒng)的選擇，i/o模塊的選擇，電源模塊的選擇等幾個(gè)方面。
一、機(jī)型的選擇
機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的前提下，保證性能可靠、維護(hù)使用方便以及最佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮以下幾方面：
1、結(jié)構(gòu)合理
對(duì)于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱龊希x用整體式結(jié)構(gòu)plc，其他情況則選用模塊式結(jié)構(gòu)plc。
2、功能、規(guī)模相當(dāng)
對(duì)于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，對(duì)其控制速度無需考慮，一般的低檔機(jī)就能滿足要求。
對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)目，可選用低檔機(jī)。
對(duì)于控制比較復(fù)雜，控制功能要求更高的工程項(xiàng)目，例如要求實(shí)現(xiàn)pid運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可視控制規(guī)模及復(fù)雜的程度選用中檔或高檔機(jī)。其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全plc的分布式控制系統(tǒng)以及整個(gè)工廠的自動(dòng)化等。
3、機(jī)型統(tǒng)一
一個(gè)大型企業(yè)應(yīng)盡量做到機(jī)型統(tǒng)一。因?yàn)橥粰C(jī)型的plc，其模塊可互換，便于備用品、備件的采購和管理；其功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；其外部設(shè)備通用，資源可共享，配以上位計(jì)算機(jī)后，可把控制各獨(dú)立的系統(tǒng)的多臺(tái)plc連成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，相互通信，集中管理。
4、是否在線編程
plc的特點(diǎn)之一是使用靈活。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時(shí)，只需用編程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。
plc的編程分為離線編程和在線編程兩種。
離線編程的plc的特點(diǎn)是主機(jī)和編程器共用一個(gè)cpu，在編程器上有一個(gè)“編程/運(yùn)行”選擇開關(guān)或按鍵，選擇編程狀態(tài)時(shí)，cpu將失去對(duì)現(xiàn)場的控制，只為編程器服務(wù)，這就是所謂的離線編程。程序編好后，如選擇運(yùn)行狀態(tài)，cpu則去執(zhí)行程序而失去對(duì)現(xiàn)場的控制。這時(shí)cpu對(duì)編程指令將不作出響應(yīng)。由于此類plc的編程器和主機(jī)共用一個(gè)cpu，因此節(jié)省了大量的硬件和軟件，編程器的價(jià)格也比較便宜。中、小型plc多采用離線編程。
在線編程的plc的特點(diǎn)是主機(jī)和編程器各有一個(gè)cpu，編程器的cpu可以隨時(shí)處理由鍵盤輸入的各種編程指令。主機(jī)的cpu則是完成對(duì)現(xiàn)場的控制，并在一個(gè)掃描周期的末尾和編程器通信，編程器把編好或改好的程序發(fā)送給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按照新送入的程序控制現(xiàn)場，這就是所謂的在線編程。此類plc由于增加了硬件和軟件，因而價(jià)格高，但應(yīng)用領(lǐng)域較寬，大型plc多采用在線編程。
是否在線編程，應(yīng)根據(jù)被控設(shè)備工藝要求的不同來選擇。對(duì)于產(chǎn)品定型的設(shè)備和工藝不常變動(dòng)的設(shè)備，應(yīng)選用離線編程的plc；反之，可考慮選用在線編程的plc。
二、容量的選擇
plc的容量包括用戶存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量（字?jǐn)?shù)）和i/o點(diǎn)數(shù)兩方面的含義。plc容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ恳宰鱾溆谩?br>
通常，一條邏輯指令占存儲(chǔ)器一個(gè)字，計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等指令占存儲(chǔ)器兩個(gè)字。各種指令占存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)可查閱plc產(chǎn)品使用手冊。
在選擇存儲(chǔ)器容量時(shí)，一般可按實(shí)際需要的25%考慮裕量。通常i/o點(diǎn)數(shù)可按實(shí)際需要的10%～15%考慮裕量。
三、指令系統(tǒng)的選擇
由于可編程控制器應(yīng)用的廣泛性，各種機(jī)型所具備的指令系統(tǒng)也就不完全相同。從工程應(yīng)用角度看，有些場合僅需要邏輯運(yùn)算，有些場合需要復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算，而且一些特殊場合還需要專用指令功能。從可編程控制器本身來看，各個(gè)廠家的指令差異較大，但從整體上來說，指令系統(tǒng)都是面向工程技術(shù)人員的語言，其差異主要表現(xiàn)在指令的表達(dá)方式和指令的完整性上。有些廠家在控制指令方面開發(fā)得較全，有些廠家在數(shù)字運(yùn)算指令方面開發(fā)得較全，而大多數(shù)廠家在邏輯指令方面都開發(fā)得較完善。在選擇機(jī)型時(shí)，應(yīng)從指令系統(tǒng)方面注意下述內(nèi)容：
指令系統(tǒng)的總語句數(shù)。它反映了整個(gè)指令所包括的全部功能。
（2）指令系統(tǒng)的種類。主要應(yīng)包括邏輯指令、運(yùn)算指令和控制指令，具體的需求則與實(shí)際要完成的控制功能有關(guān)。
（3）指令系統(tǒng)的表達(dá)方式。指令系統(tǒng)表達(dá)方式有多種，有的包括梯形圖、控制系統(tǒng)流程圖、語句表、順控圖、高級(jí)語言等多種表達(dá)方式；有的只包括其中一種或兩種表達(dá)方式。
（4）應(yīng)用軟件的程序結(jié)構(gòu)。程序結(jié)構(gòu)有模塊化的程序結(jié)構(gòu)和子程序式的程序結(jié)構(gòu)，前一種有利于應(yīng)用軟件編寫和調(diào)試，但處理速度慢，后一種響應(yīng)速度快，但不利于編寫和現(xiàn)場調(diào)試。
（5）軟件開發(fā)手段。在考慮指令系統(tǒng)這一性能時(shí)，還要考慮到軟件的開發(fā)手段。有的廠家在此基礎(chǔ)上還開發(fā)了專用軟件，可利用通用的微型機(jī)（例如ibm-pc）作為開發(fā)手段，這樣就更加方便了用戶的需要。
四、i/o模塊的選擇
i/o部分的價(jià)格占plc價(jià)格的一半以上，不同的i/o模塊，由于其電路和性能不同，直接影響著plc的應(yīng)用范圍和價(jià)格，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。
1、輸入模塊的選擇
輸入模塊的作用是接收現(xiàn)場的輸入信號(hào)，并將輸入的高電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為plc內(nèi)部的低電平信號(hào)。輸入模塊的種類，按電壓分類有直流5 v、12 v、24 v、48 v、60 v，交流115v、220 v。按電路形式不同分為匯點(diǎn)輸入式和分隔輸入式兩種。
選擇輸入模塊時(shí)應(yīng)注意：
（1）電壓的選擇。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備與模塊之間的距離來考慮，一般5 v、12 v、24 v屬低電壓，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。如5 v模塊最遠(yuǎn)不得超過10 m，距離較遠(yuǎn)的設(shè)備應(yīng)選用較高電壓的模塊。
（2）同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)。高密度的輸入模塊（32點(diǎn)、64點(diǎn)）同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度，一般來講，同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不要超過輸入點(diǎn)數(shù)的60%。
（3）門檻電平。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，必須考慮門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強(qiáng)，傳輸距離也就越遠(yuǎn)。
2、輸出模塊的選擇
輸出模塊的作用是將plc的輸出信號(hào)傳遞給外部負(fù)載，并將plc內(nèi)部的低電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號(hào)。輸出模塊按輸出方式不同分為繼電器輸出、晶體管輸出和雙向可控硅輸出三種。此外，輸出電壓和輸出電流也各有不同。
選擇輸出模塊時(shí)應(yīng)注意：
（1）輸出方式的選擇。繼電器輸出的價(jià)格便宜，適用電壓范圍較寬，導(dǎo)通壓降小。但它是原有觸點(diǎn)元件，其動(dòng)作速度較慢、壽命較短，因此適用于不頻繁通斷的負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)其最大通斷頻率不得超過1 hz。對(duì)于頻繁通斷的低功率因數(shù)的電感負(fù)載，應(yīng)采用無觸點(diǎn)開關(guān)元件，即選用晶體管輸出（直流輸出）或雙向可控硅輸出（交流輸出）。
（2）輸出電流。輸出模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值。模塊輸出電流的規(guī)格很多，應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)載電流的大小選擇。
（3）同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)。輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的電流累計(jì)值必須小于公共端允許通過的電流值。通常同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不宜超過輸出點(diǎn)數(shù)的60%。
五、電源模塊的選擇
電源模塊的選擇很簡單，只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于cpu模塊、i/o模塊、專用模塊等消耗電流的總和，并留有一定的裕量。在選擇電源模塊時(shí)一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
（1）電源模塊的輸入電壓。電源模塊可以包括各種各樣的輸入電壓，有220 v交流、110 v交流和24 v直流等。在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)具體情況選擇，確定了輸入電壓后，也就確定了系統(tǒng)供電電源的輸出電壓。
（2）電源模塊的輸出功率。在選擇電源模塊時(shí)，其額定輸出功率必須大于cpu模塊、所有i/o模塊等總的消耗功率之和，并且要留有30％左右的裕量。當(dāng)同一電源模塊既要為主機(jī)單元又要為擴(kuò)展單元供電時(shí)，從主機(jī)單元到最遠(yuǎn)一個(gè)擴(kuò)展單元的線路壓降必須小于0.25 v。
（3）擴(kuò)展單元中的電源模塊。在有的系統(tǒng)中，由于擴(kuò)展單元中安裝有智能模塊及一些特殊模塊，就要求在擴(kuò)展單元中安裝相應(yīng)的電源模塊。這時(shí)相應(yīng)的電源模塊輸出功率可按各自的供電范圍計(jì)算。
（4）電源模塊接線。選定了電源模塊后，還要確定電源模塊的接線端子和連接方式，以便正確地進(jìn)行系統(tǒng)供電的設(shè)計(jì)。一般的電源模塊的輸入電壓是通過接線端子與供電電源相連的，而輸出信號(hào)通過總線插座與可編程控制器cpu的總線相連。
（5）系統(tǒng)的接地。電源模塊接地線選擇不小于10 mm2的銅導(dǎo)線。與交流穩(wěn)壓器、ups不間斷電源、隔離變壓器等及系統(tǒng)的接地之連線盡可能短；系統(tǒng)的地線也要和機(jī)殼相連。
（6）使用環(huán)境條件。在選擇plc時(shí)，要考慮使用現(xiàn)場的環(huán)境條件是否符合它的規(guī)定。一般要考慮的有：環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、電源允許波動(dòng)范圍和抗干擾等指標(biāo)。