PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1） PLC 型號(hào)的選擇

① 對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇

② 對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇

③ 對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇

④ 根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型

⑤ 對(duì)在線和離線編程的選擇

⑥ 據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

⑦ 對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇

（2）分配輸入 / 輸出點(diǎn)

① 確定 I/O 通道范圍

②確定內(nèi)部輔助繼電器

③ 分配定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器

PLC的選型

四個(gè)工位組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)有輸入信號(hào)42個(gè)，輸出信號(hào)27個(gè)，均為開(kāi)關(guān)量。其中外部輸入元件包括：17個(gè)檢測(cè)元件、24個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)、1個(gè)選擇開(kāi)關(guān)；外部輸出元件包括：16個(gè)電磁閥、6個(gè)接觸器、5個(gè)指示燈。

根據(jù)I/O信號(hào)的數(shù)量、類型以及控制要求，同時(shí)考慮到維護(hù)、改造和經(jīng)濟(jì)等諸多因素，決定選用FX2N -64MR主機(jī)和一個(gè)輸出擴(kuò)展單元FX-16EX，這樣共有48個(gè)輸入點(diǎn)，輸出點(diǎn)就是主機(jī)的32點(diǎn)，滿足控制要求。

中小型PLC側(cè)重于控制單臺(tái)設(shè)備或那些控制內(nèi)容不是很復(fù)雜的小項(xiàng)目。大型PLC基本上都是擴(kuò)展型PLC，能夠根據(jù)需要通過(guò)總線或其他方式增加IO點(diǎn)數(shù)以及種類，側(cè)重于設(shè)備、過(guò)程自動(dòng)化控制等復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景，強(qiáng)調(diào)軟硬件結(jié)合，其CPU數(shù)據(jù)處理能力更強(qiáng)，掃描速度更快，當(dāng)然價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)也更貴。工程師在設(shè)計(jì)PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備前，都遵循統(tǒng)一的原則：更易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能，易于編程。

CPU也稱中央處理器，是由一顆或幾顆SoC芯片組成的，是PLC的核心器件;CPU的作用是取內(nèi)存儲(chǔ)存到的邏輯指令向系統(tǒng)的各個(gè)單元發(fā)令，同時(shí)對(duì)被測(cè)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算、報(bào)警處理及邏輯判斷等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)PLC工作程序的控制及處理;PLC有用8位或者16位MCU作CPU，還有搭配FPGA的，品牌有西門(mén)子、微芯、恩智浦/飛思卡爾、瑞薩/NEC、芯科、AMD/賽靈思、澎湃微、中穎電子、極海、兆易創(chuàng)新等。2、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存模塊的核心是存儲(chǔ)芯片，RAM、ROM、EPROM、EEPROM都有用到，RAM為隨機(jī)存儲(chǔ)器，一般都是CMOS型的，耗電極微，在PLC中通常用鋰電池作后備，失電時(shí)也不會(huì)丟失程序;ROM為只讀存儲(chǔ)器，系統(tǒng)程序固化在其中，用戶不可更改，失電不受影響;EPROM為可擦除存儲(chǔ)器，其寫(xiě)入和擦除時(shí)都必須要用專用的寫(xiě)入器和擦除器，用戶很不方便;EEPROM為電可擦除只讀存儲(chǔ)器，其內(nèi)部的程序可通過(guò)編程器的寫(xiě)入和擦除。PLC使用小容量的居多，芯片品牌有微芯、瑞薩、亞德諾/美信、超捷、英飛凌/賽普拉斯/飛索、美光、三星、芯成、兆易創(chuàng)新等。3、I/O接口是輸入(IN)/輸出(OUT)接口的簡(jiǎn)稱，是PLC主機(jī)與被控對(duì)象進(jìn)行信息交換的紐帶;PLC通過(guò)I/O接口與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，PLC的輸入輸出信號(hào)有開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種類型，所有的輸入輸出信號(hào)均經(jīng)過(guò)光電等隔離，大大增強(qiáng)了PLC的抗干擾能力。通常的工業(yè)接口是RS232/RS422/RS485和TTL串口，使用半雙工或全雙工通信方式。