关键词：PLC；I/O选择；开关量；模拟量；数字量

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国等国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。PLC的品种繁多，其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对于提高PLC在控制系统中的应用起着重要作用。

一、机型的选择

PLC机型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择***、维护使用最方便以及性能价格比的***化机型。

在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，建议选用整体式结构的PLC；其它情况则选用模块式结构的PLC。

对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中，一般其控制速度无须考虑，因此，选用带A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。

而在控制比较复杂，控制功能要求比较高的工程项目中（如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等），可视控制规模及复杂程度来选用中档或***机。其中***机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等。根据不同的应用对象，表1列出了PLC的几种功能选择。

一、测定部位与测量仪器

变频器的输入侧为整流回路，它具有非线性特性，因此产生高次谐波。此高次谐波将使输入电源的电压波形和电流波形发生畸变。变频器的输出侧采用PWM控制，均有高次谐波产生，其输出电压、电流波形也并非标准正弦波，波形如图1所示。因此，根据测定部位的不同，选择的测量仪器也不同。测量电路如图2所示。

1、电压测定

电源侧为工频，通常用何种仪表都无妨，可以选择电磁式或整流式仪表。电磁式仪表是测量交流电流和电压最常用的一种电测量
指示仪表。由于它具有结构简单，过载能力强，工作可靠，造价低廉以及交直流两用等一系列优点，而得到广泛应用。

无论被测电流的波型如何，电磁式测量机构的偏转角取决于电流有效值的平方。因此，它所测量的是电流的有效值，对直流、正弦交流及非正弦交流均适用。另外，在测量机构中，被测电流通过固定线圈，因此，只要用粗的导线绕制线圈，就可以直接测量大电流。一般利用测量机构本身可以测量电流约为200A。

1、脉冲突跳起动方式

对于静阻力矩较大的负载，必须施加一个短时的大起动力矩，以克服静摩擦力，这就要求起动器可以短时输出90%的额定电压。

2、接触器旁路工作模式

当电动机全速运行后，用旁路接触器来取代已完成任务的软起动器，以降低晶闸管的热耗，提高系统效率。在这种模式下用一台软起动器起动多台电动机。

3、节能运行模式

电动机负荷较轻时，软起动器可自动降压，以此提高电动机功率因数。

4、软停车

在不希望电动机突然停车的场合，可以通过软停车方式来逐步降低电动机端电压。

5、泵停车

对惯性力矩较小的泵，软起动器在起动和停机过程中，实时检测电动机的负载电流，根据泵的负载和速度特性调节输出电压，消除“水锤效应”。

6、动力制动

在惯性力矩大的负载或需要快速停机的场合，可以向电动机输入直流电，以实现快速制动。

PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在2～3个扫描周期）等。对开关量控制的系统，PLC的I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑I/O响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环控制系统就要考虑这个问题。

4、根据输出负载的特点选型

不同的负载对PLC的输出方式有相应的要求。例如：频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。

但继电器输出型的PLC有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。

5、对在线和离线编程的选择

离线编程是指主机和编程器共用一个CPU，通过编程器的方式选择开关来选择PLC的编程、监控和运行工作状态。

在线编程是指主机和编程器各有一个CPU，主机的CPU完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。

对产品定型、工艺过程不变动的系统可以选择离线编程，以降低设备的投资费用。

一、工作量

这一点尤为重要。在自动控制系统设计之初，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，一般选择比控制点数多10%~30%的PLC。这有几方面的考虑：

1、可以弥补设计过程中遗漏的点；

2、能够***在运行过程中个别点有故障时，可以有替代点；

3、将来增加点数的需要。

二、工作环境

工作环境是PLC工作的硬性指标。自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来，就要求自控系统能够适应复杂的环境，诸如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等，各款PLC不尽相同。一定要选择适应实际工作环境的产品。

三、通信网络

现在PLC已不是简单的现场控制，PLC远端通信已成为控制系统必须解决的问题，但各厂家制定的通信协议千差万别，兼容性差。在这一点上主要考虑以下方面：

1、同一厂家产品间的通信。各厂家都有自己的通信协议，并且不止一种。这在大、中型机上表现明显，而在小、微型机上不尽相同，一些厂家出于容量、价格、功能等方面考虑，往往没有或者有与其它协议不同，而且比较简单的通信。所以，在这方面主要考虑的是同一厂家不同类型PLC之间的通信；