PLC硬件系統(tǒng)設計

（1） PLC 型號的選擇

① 對輸入 / 輸出點的選擇

② 對存儲容量的選擇

③ 對 I/O 響應時間的選擇

④ 根據(jù)輸出負載的特點選型

⑤ 對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 PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇

（2）分配輸入 / 輸出點

① 確定 I/O 通道范圍

②確定內(nèi)部輔助繼電器

③ 分配定時器 / 計數(shù)器

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)存儲存到的邏輯指令向系統(tǒng)的各個單元發(fā)令，同時對被測參數(shù)進行巡回檢測、數(shù)據(jù)處理、控制運算、報警處理及邏輯判斷等，以實現(xiàn)對整個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芯片，RAM、ROM、EPROM、EEPROM都有用到，RAM為隨機存儲器，一般都是CMOS型的，耗電極微，在PLC中通常用鋰電池作后備，失電時也不會丟失程序;ROM為只讀存儲器，系統(tǒng)程序固化在其中，用戶不可更改，失電不受影響;EPROM為可擦除存儲器，其寫入和擦除時都必須要用專用的寫入器和擦除器，用戶很不方便;EEPROM為電可擦除只讀存儲器，其內(nèi)部的程序可通過編程器的寫入和擦除。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)接口的簡稱，是PLC主機與被控對象進行信息交換的紐帶;PLC通過I/O接口與外部設備進行數(shù)據(jù)交換，PLC的輸入輸出信號有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種類型，所有的輸入輸出信號均經(jīng)過光電等隔離，大大增強了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。

PLC常見的輸出形式有繼電器輸出、晶閘管(可控硅)輸出、晶體管輸出。繼電器輸出型熱點：CPU驅(qū)動繼電器線圈，令觸點吸合，使外部電源通過閉合的觸點驅(qū)動外部負載，其開路漏電流為零，響應時間慢(約10ms)，可帶較大的外部負載;晶閘管輸出型特點：CPU通過光耦合使三端雙向可控硅通斷，以控制外部交流負載,開路漏電流大，響應時間較快(約1ms)。晶體管輸出型特點：CPU通過光耦合使晶體管通斷，以控制外部直流負載，響應時間快(約0.2ms)，可帶外部負載小;

PLC的模擬量模塊是實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的功能，接收工控系統(tǒng)中基本的過程信號(壓力、溫度、流量等)，將這些檢測信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電壓、電流信號，并將這些模擬量信號實時傳送、計算轉(zhuǎn)換，變成CPU可處理和控制的數(shù)值信號，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)控及控制。