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(一)PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制。
(二)输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑电平、传输距离、隔离、供电等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关，电感性低功率因数负荷，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。
可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便控制水平和应用成本。
考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
(三)电源的选择
PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用，应采用不间断电源或稳压电源供电。
如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
(四)存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。
(五)冗余功能的选择
1．控制单元的冗余
(1)重要的单元：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余。
(2)在需要时也可选用PLC硬件与热备构成的热备冗余、2重化或3重化冗余容错等。
2．I/O接口单元的冗余
(1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。
(2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3）根据需要对重要的I/O，可选用2重化或3重化的I/O接口单
(六)经济性的考虑
选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，终选出较满意的产品。
输入输出点数对价格有直接影响。每一块输入输出卡件就需一定的费用。当点数到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应，因此，点数的对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制有较合理的性能价格比。
PLC 技术在工业自动化领域中的应用分析
2.1 开关量逻辑控制
这是 PLC 广泛的应用领域， 它取代传统的继电器控制，按照逻辑条件进行顺序动作， 按照逻辑关系进行互锁保护动作的控制。 PLC 应用于单机控制、多机**制、自动生产线控制等。
2.2 运动控制
运动控制主要指对工作对象的位置、速度及加速度所做的控制。 可以是单坐标，即控制对象做直线运动；也可是多坐标的，控制对象做平面、立体，以及角度变换等运动。 有时，还可控制多个对象，而这些对象间的运动可能还要有协调。 这对于提高控制精度、响应速度和能源利用率有着重要意义。
2.3 过程控制
PLC 已广泛地应用于连续过程控制领域。 过程控制是对电流、电压、温度、压力等模拟量的闭环控制。 过程控制的目的是根据有关模拟量的当前与历史的输入状况， 产生所要求的开关量或模拟量输出，使系统工作参数能按一定要求工作。 这是连续生产过程常用的控制。
2.4 数据处理
信息控制也称数据处理，是指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理等。 随着技术的发展，PLC 不仅可用于系统的工作控制，还可用于系统的信息控制。
2.5 通信与联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。 PLC 具有通信联网的功能，它使 PLC 与 PLC 之间、PLC 与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息， 形成一个统一的整体。工厂自动化网络发展很快，各 PLC 厂商都十分重视 PLC 的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。有的企业将不同厂商的 PLC 设备连接到单层或多层网络上， 相互之间进行数据通信，实现分散控制和集中管理，从而实现全车间甚至全厂的综合自动化。
OPC技术概述
2.1 OPC定义
OPC(OLE for Process Control)是一套以微软COM, DOOM (Distributed COM)技术为基础,基于Windows操作平台,为工业应用程序之间提供的信息集成和交互功能的组件对象模型接口标准。OPC实际上是提供了一种规范,通过这种规范,系统能够以服务器/客户端标准方式从服务器获取数据并将其传递给任何客户应用程序。这样,只要生产商开发一套遵循OPC规范的服务器与数据进行通信,其他任何客户应用程序便能通过服务器访问设备。
2.2 OPC基本结构
OPC技术的实现由两部分组成,OPC服务器部分 及OPC客户应用部分。其应用模式如图1所示。OPC服务器是一个典型的现场数据源程序,它收集现场设备数据信息,通过标准的OPC接口传送给OPC客户端应用。OPC客户应用是一个典型的数据接收程序,如人机界面软件(HMI)、数据采集与处理软件(SCADA)等。OPC客户应用通过OPC标准接口与OPC服务器通信,获取OPC服务器的各种信息。符合OPC标准的客户应用可以访问来自任何生产厂商的OPC服务器程序
| 外部I/0设备指令是FX系列与外设传递信息的指令，共有10条。分别是10键输入指令TKY（FNC70）、16键输入指令HKY（FNC71）、数字开关输入指令DSW（FNC72）、七段译码指令SEGD（FNC73）、带锁存的七段显示指令SEGL（FNC74）、方向开关指令ARWS（FNC75）、ASCII码转换指令ASC（FNC76）、ASCII打印指令PR（FNC77）、特殊功能模块读指令FROM（FNC78）和特殊功能模块写指令T0（FNC79）。 1、数据输入指令 10键输入指令TKY 16键输入指令HKY 数字开关输入指令DSW 数据输入指令有10键输入指令TKY（FNC70）、16键输入指令HKY（FNC71）和数字开关输入指令DSW（FNC72）。 10键输入指令（D）TKY的使用如图1所示。源操作数[S.]用X0为首元件，10个键X0～X11分别为对应数字0～9。X30接通时执行TKY指令，如果以X2（2）、X9（8）、X3（3）、X0（0）的顺序按键，则[D1.]中存入数据为2830，实现了将按键变成十进制的数字量。当送入的数大于9999，则高位溢出并丢失。使用32位指令DTKY时，D1和D2组合使用，高位大于99999999则高位溢出。 图1 10键输入指令的使用 当按下X2后，M12置1并保持至另一键被按下，其它键也一样。M10～M19动作对应于X0～X11。任一键按下，键信号置1直到该键放开。当两个或更多的键被按下时，则首先按下的键有效。X30变为OFF时，D0中的 数据保持不变，但M10～M20全部为OFF。此指令的源操作数可取X、Y、M、和S，目标操作数[D.]可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，[D2.]可取Y、M、S。16位运算占7个程序步，32运算时占13个程序步。该 指令在程序中只能使用一次。 16键输入指令(D)HKY的作用是通过对键盘上的数字键和功能键输入的内容实现输入的复合运算。如图2所示，[S.]指定4个输入元件，[D1.]指定4个扫描输出点，[D2.]为键输入的存储元件。[D3.]指示读出元件。十六键中0～9为数字键，A～F为功能键，HKY指令输入的数字范围为0～9999，以二进制的方式存放在D0中，如果大于9999则溢出。DHKY指令可在D0和D1中存放*大为99999999的数据。功能键A～F与M0～M5对应，按下A键，M0置1并保持。按下D键M0置0，M3置1并保持。其余类推。如果同时按下多个键则先按下的有效。 图2 16键输入指令的使用 该指令源操作数为X，目标操作数[D1.]为Y。[D2]可以取T、C、D、V和Z，[D3.]可取Y、M和S。16位运算时占9个程序步，32位运算时为占17个程序步。扫描全部16键需8个扫描周期。HKY指令在程序中只能使用一次。 数字开关指令DSW的功能是读入1组或2组4位数字开关的设置值。如图3所示，源操作数[S]为X，用来指定输入点。[D1]为目标操作数为Y，用来指定选通点。[D2]指定数据存储单元，它可取T、C、D、V和Z。[n]指定数字开关组数。该指令只有16位运算，占9个程序步，可使用两次。图中，n=1指有1组BCD码数字开关。输入开关为X10～X13，按Y10～Y13的顺序选通读入。数据以二进制数的形式存放在D0中。若n=2，则有2组开关，第2组开关接到X14～X17上，仍由Y10～Y13顺序选通读入，数据以二进制的形式存放在D1中，第2组数据只有在n=2时才有效。当X1保持为ON时，Y10～Y13依次为ON。一个周期完成后标志位M8029置1。 图3 数字开关指令的使用 2、数字译码输出指令 七段译码指令SEGD 带锁存的七段显示指令SEGL 数字译码输出指令有七段译码指令SEGD（FNC73）和带锁存的七段显示指令SEGL（FNC74）两条。 七段译码指令SEGD(P) 如图4所示，将[S.]指定元件的低4位所确定的十六进制数（0～F）经译码后存于[D.]指定的元件中，以驱动七段显示器，[D.]的高8位保持不变。如果要显示0，则应在D0中放入数据为3FH。 图4 七段译码指令的使用 带锁存的7段显示指令SEGL的作用是用12个扫描周期的时间来控制一组或两组带锁存的七段译码显示。 3、方向开关指令 方向开关指令ARWS 方向开关指令ARWS（FNC75）是用于方向开关的输入和显示。如图5所示，该指令有四个参数，源操作数[S]可选X、Y、M、S。图中选择X10开始的4个按钮，位左移键和右移键用来指定输入的位，增加键和减少键用来设定指定位的数值。X0接通时指定的是*高位，按一次右移键或左移键 可移动一位。指定位的数据可由增加键和减少键来修改，其值可显示在7段显示器上。目标操作数[D1]为输入的数据，由7段显示器监视其中的值（操作数可用T、C、D、V、和Z），[D2]只能用Y做操作数，n=0～3其确定的方法与SEGL指令相同。ARWS指令只能使用一次，而且必须用晶体管输出型的plc。 图5 方向开关指令的使用 4、ASEII码转换指令 ASCII码转换指令ASC ASCII码转换指令ASC（FNC76）的功能是将字符变换成ASCII码，并存放在指定的元件中。如图6所示，当X3有效时，则将FX2A变成ASCII码并送入D300和D301中。源操作数是8个字节以下的字母或数字，目标操作数为T，C，D。它只有16位运算，占11个程序步。 |