《工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成》課件-選擇合適型號的PLC設備02 PLC的選型

PLC的選型1.PLC選型相關的技術指標目錄CONTENT2.常見PLC型號1.PLC選型相關的技術指標1.PLC選型相關的技術指標一、PLC生產廠家的選擇確定PLC的生產廠家，主要應該考慮設備用戶的要求、設計者對于不同廠家PLC的熟悉程度和設計習慣、配套產品的一致性以及技術服務等方面的因素。對于一些特殊的行業(yè)(例如：冶金、煙草等)應選擇在相關行業(yè)領域有投運業(yè)績、成熟可靠的PLC系統(tǒng)。二、輸入輸出(I/0)點數的估算PLC的輸入/輸出點數是PLC的基本參數之一。I/O點數的確定應以控制設備所需的所有輸入/輸出點數的總和為依據。在一般情況下，PLC的I/O點應該有適當的余量。通常根據統(tǒng)計的輸入輸出點數，再增加10％～20％的可擴展余量后，作為輸入輸出點數估算數據。實際訂貨時，還需根據制造廠商PLC的產品特點，對輸入輸出點數進行調整。1.PLC選型相關的技術指標三、PLC存儲器容量的估算存儲器容量是指可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，可以從該PLC的基本參數表中找到。例如：西門子的S7-314PLC的用戶程序存儲容量為64KB，S7-315-2DPPLC的用戶程序存儲容量為128KB。程序容量是存儲器中用戶程序所使用的存儲單元的大小，因此存儲器容量應大于程序容量。設計階段，由于用戶應用程序還未編制，因此，需要對程序容量進行估算。

許多資料中給出了不同公式，大體上都是按數字量I/O點數的10～15倍，加上模擬I/O點數的100倍，以此數為內存的總字數(16位為一個字)，另外再按此數的25％考慮余量。四、PLC通訊功能的選擇現在PLC的通訊功能越來越強大，很多PLC都支持多種通訊協議(有些需要配備相應的通訊模塊)，選擇時要根據實際需要選擇合適的通訊方式。1.PLC選型相關的技術指標五、I/O模塊的選擇1.數字量輸入輸出模塊的選擇數字量輸入輸出模塊的選擇應考慮應用要求。

例如對輸入模塊，應考慮輸入信號的電平、傳輸距離等應用要求。輸出模塊也有很多的種類，例如繼電器觸點輸出型、AC120V/23V雙向晶閘管輸出型、DC24V晶體管驅動型、DC48V晶體管驅動型等。通常繼電器輸出型模塊具有價格低廉、使用電壓范圍廣等優(yōu)點，但是使用壽命較短、響應時間較長、在用于感性負載時需要增加浪涌吸收電路；雙向晶閘管輸出型模塊響應時間較快，適用于開關頻繁，電感性低功率因數負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。

輸入輸出模塊按照輸入輸出點數又可以分為：8點、16點、32點等規(guī)格，選擇時也要根據實際的需要合理配備。1.PLC選型相關的技術指標2.模擬量輸入輸出模塊的選擇模擬量輸入模塊，按照模擬量的輸入信號類型可以分為：電流輸入型、電壓輸入型、熱電偶輸入型等。

電流輸入型通常的信號等級為4～20mA或0～20mA；電壓型輸入模塊通常信號等級為0～10V、-5V～+5V等。有些模擬量輸入模塊可以兼容電壓或電流輸入信號。

模擬量輸出模塊同樣分電壓型輸出模塊和電流型輸出模塊，電流輸出的信號通常有0～20mA、4～20mA。電壓型輸出信號通常有0～10V、-10V~+10V等。

模擬量輸入輸出模塊，按照輸入輸出通道數可以分為2通道、4通道、8通道等規(guī)格。2.常見PLC品牌及型號2.常見PLC的型號（1）西門子S7-200PLC從CPU模塊的功能來看，SIMATICS7-200系列小型可編程序控制器大致經歷了兩代：第一代產品其CPU模塊為CPU21X，主機都可進行擴展，具有四種不同結構配置的CPU單元：CPU212，CPU214，CPU215和CPU216，對第一代PLC產品不再作具體介紹。第二代產品其CPU模塊為CPU22X，是在21世紀初投放市場的，速度快，具有較強的通信能力。具有四種不同結構配置的CPU單元：CPU221，CPU222，CPU224,CPU224XP和CPU226，除CPU221之外，其他都可加擴展模塊。2.常見PLC的型號（1）西門子S7-200PLCS7-200家族由五個不同的CPU型號組成。不同型號主要通過以下特性來區(qū)分。*集成的輸入和輸出點數量*程序和數據存儲量*可擴展性

2.常見PLC的型號（1）西門子S7-200PLC2.常見PLC的型號（2）西門子S7-200SMARTPLC

西門子PLC系列S7-200smart是S7-200的加強版，與S7-200相比，它在性能上，硬件配置和軟件組態(tài)方面都有提高。S7-200已經在市面上使用了好多年，現在很多設備都已經支持網口通訊，而200系列還需要專用的編程電纜才可以去編程，所以西門子公司順應時代的發(fā)展，將S7-200進行了一系列的升級，就變成了200smart。2.常見PLC的型號（2）西門子S7-200SMARTPLCS7-200SMARTCPU型號型號CR40CR60SR20ST20SR30ST30SR40ST40SR60ST60緊湊型CC標準型SSSSSSSS繼電器輸出RRRRRR晶體管輸出TTTTI/O點406020203030404060602.常見PLC的型號（2）西門子S7-200SMARTPLCS7-200SMART與S7-200硬件方面的比較：（1）S7-200SMARTCPU采用西門子專用高速處理器芯片，使得掃描速率更快，基本指令執(zhí)行時間可達0.15μs，而S7-200CPU則為0.22μs。（2）S7-200SMARTCPU本體最多支持3軸運動控制，輸出脈沖頻率可達100KHz，而S7-200CPU則最多2軸，輸出脈沖最大頻率為20KHz。（3）S7-200SMARTCPU本體I/O點數最多可達60點，而S7-200CPU則最多40個點。（4）S7-200SMARTCPU存儲區(qū)可設置為永久保存，大電容只用來支撐時鐘；S7-200只有M存儲區(qū)的前14個字節(jié)可以設置永久保存，其它需程序編程進行。2.常見PLC的型號（5）S7-200SMARTCPU既可以通過本體集成的RS485端口或信號板連接支持PPI協議的西門子HMI設備，也可以通過本體集成的以太網口來連接支持S7協議的西門子HMI設備。而S7-200只能通過RS485連接smartline觸摸屏。（6）S7-200SMARTCPU擴展模塊需在軟件中組態(tài)使用，S7-200則不需要。S7-200SMARTCPU支持的最大擴展模塊數為6個，而S7-200CPU則為7個。（7）S7-200SMARTCPU和S7-200CPU都支持擴展卡功能，S7-200SMARTPLC所使用的存儲卡為市場上通用的microSD卡，可方便的實現程序的更新和固件的升級，而S7-200PLC的擴展卡必須是西門子專用擴展卡。（8）S7-200SMARTCPU沒有手動RUN/STOP開關，只能通過編程軟件設定。（2）西門子S7-200SMARTPLC2.常見PLC的型號（2）西門子S7-200SMARTPLC（1）S7-200SMARTPLC的指令系統(tǒng)和監(jiān)控方法與S7-200PLC基本相同，熟悉S7-200PLC的用戶幾乎不需要任何培訓就可以使用S7-200SMARTPLC。（2）S7-200SMARTPLC的編程軟件STEP7-Micro/WINSMART短小精干，僅有80MB多點,而S7-200PLC的編程軟件則300多MB。（3）STEP7-Micro/WINSMART編程軟件自帶ModbusRTU指令庫和USS協議指令庫，而S7-200PLC的編程軟件則需要用戶安裝這些庫。S7-200SMART與S7-200軟件方面的比較：2.常見PLC的型號（3）西門子S7-1200PLCS7-1200PLC主要面向簡單而高精度的自動化任務。設計緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強大的指令集，成為控制各種應用的完美解決方案。CPU將微處理器、集成電源、輸入電路和輸出電路組合到一個設計緊湊的外殼中以形成功能強大的PLC。CPU根據用戶程序邏輯監(jiān)視輸入并更改輸出，用戶程序可以包含布爾邏輯、計數、定時、復雜數學運算以及與其它智能設備的通信。2.常見PLC的型號（3）西門子S7-1200PLCS7-1200PLC在西門子PLC系列產品中的定位2.常見PLC的型號（3）西門子S7-1200PLC電源接口可拆卸用戶接線連接器（保護蓋下面）板載I/O的狀態(tài)LEDPROFINET連接器（CPU的底部）指示CPU運行狀態(tài)的LEDS7-1200的CPU模塊2.常見PLC的型號（3）西門子S7-1200PLC特性CPU1211CCPU1212CCPU1214C本機數字量I/O本機模擬量輸入點6I/4O28I/6O214I/10O2脈沖捕獲輸入點數6814擴展模塊個數-28上升沿/下降沿中斷點數6/68/812/12集成/可擴展的工作存儲器集成/可擴展的裝載存儲器25KB/不可擴展1MB/24MB25KB/不可擴展1MB/24MB50KB/不可擴展2MB/24MB高速計數器點數/最高頻率3點/100kHz3點/100kHz1點/30kHz3點/100kHz3點/30kHz高速脈沖輸出點數/最高頻率2點/100kHz(DC/DC/DC型)操作員監(jiān)控功能無有有傳感器電源輸出電流/mA300300400外形尺寸/mm901007590100751110075CPU的型號2.常見PLC的型號（3）西門子S7-1200PLC版本電源電壓DI輸入電壓DO輸出電壓DO輸出電流DC/DC/DCDC24VDC24VDC24V0.5A,MOSFETDC/DC/RelayDC24VDC24VDC5

30VAC5

250V2A,DC30W/AC200WAC/DC/RelayAC85

264VDC24VDC5

30VAC5

250V2A,DC30W/AC200WCPU的型號2.常見PLC的型號（4）西門子S7-300PLC1—電源模塊（可選）2—后備電池（CPU313以上）3—DC24V連接器4—模式開關5—狀態(tài)和故障指示燈6—存儲器卡（CPU313以上）7—MPI多點接口8—前連接器9—前門S7-300結構圖S7-300采用緊湊的、無槽位限制的模塊化組合結構，根據應用對象的不同，可選用不同型號和不同數量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機架（導軌）或多個機架上。

2.常見PLC的型號（4）西門子S7-300PLCS7-300在S7系列PLC中的定位功能最強大實現最復雜的控制任務S7-400中等和低端性能范圍針對中小型自控應用S7-300微型PLCS7-200+編程設備PG+STEP7編程軟件+通訊網絡+人機界面S7-200PLC在西門子的PLC產品類里屬于微型PLC系統(tǒng)，適合的控制對象一般都在256點以下的；S7-300PLC在西門子的PLC產品類里屬于中小型PLC系統(tǒng)，適合的控制對象