PLC选型计算报告书专业资料.doc

PLC选型计算书

在PLC系统设计时，一方面应拟定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程特点和应用规定是设计选型重要根据。PLC及关于设备应是集成、原则，按照易于与工业控制系统形成一种整体，易于扩充其功能原则选型。所选用PLC应是在有关工业领域有投运业绩、成熟可靠系统。PLC系统硬件、软件配备及功能应与装置规模和控制规定相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及关于编程语言有助于缩短编程时间，因而，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程特点、控制规定，明确控制任务和范畴拟定所需操作和动作，然后依照控制规定，估算输入输出点数、所需存储器容量、拟定PLC功能、外部设备特性等，最后选取有较高性能价格比PLC和设计相应控制系统。

1.I/O 点数
输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受输入信号和输出信号总和，是衡量PLC性能重要指标，选取PLC首要条件。I/O点数越多，外部可接输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。涉及数字量输入输出和模仿量输入输出。

1.1 模仿量输入输出和数字量输入输出：
模仿量是指变量在一定范畴持续变化量，也就是在一定范畴（定义域）内可以取任意值（在值域内），如温度、压力、液位。 数字量是分立量，它是离散，而不是持续变化量，只能取几种分立值，如二进制数字变量只能取两个值，在PLC中只有0和1。

1.2 普通选取比控制点数多10%~30%PLC.这有几方面考虑:
1、可以弥补设计过程中漏掉点;
2、可以保证在运营过程中个别点有故障时,可以有代替点;
3、将来增长点数需要.

用电模块
数字输入
数字输出
模仿输入
模仿输出

伺服驱动器
15
15

空开

滤波器

熔断器

照明灯（继电器）

1

照明灯按钮
1

X-ray批示灯
1
1

起动按钮
1

急停按钮
1

报警灯

1

位置开关
6

电扇

1

电扇开关
1

熔断器

接触器

5

继电器

5

温度传感器

2

变压器

整流器

CNC控制台
10
2

摄像头

高压发生器

球管

平板探测器

开关电源

共计
36
31
2
0
考虑20%余量
44
38
4
2
I/O点数估算：

2.存储器容量
存储器容量是可编程序控制器自身能提供硬件存储单元大小，程序容量是存储器中顾客应用项目使用存储单元大小，因而程序容量不大于存储器容量。设计阶段，由于顾客应用程序尚未编制，因而，程序容量在设计阶段是未知，需在程序调试之后才懂得。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，普通采用存储器容量估算来代替。   
  存储器内存容量估算没有固定公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数10～15倍，加上模仿I/O点数100倍，以此数为内存总字数（16位为一种字），此外再按此数25%考虑余量。

存储器容量估算：
DI+DO=44+38=82
AI+AO=4+2=6
容量=82*15+6*100=1830B
考虑25%余量：
容量=1830*（1+25%）=2288B

3. PLC电源
PLC普通有两种供电方式：220V AC 和24V DC。
PLC供电电源，除了引进设备时同步引进PLC应依照产品阐明书规定设计和选用外，普通PLC供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。
PLC内部配有一种专用开关型稳压电源，它将交流／直流供电电源变换成系统内部各单元所需电源，即为PLC各模块集成电路提供工作电源。PLC普通使用220V交流供电电源。PLC内部开关电源对电网提供电源规定不高，与普通电源相比，PLC电源稳定性好、抗干扰能力强。许多PLC都向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。但总得来说，普遍使用24V DC供电方式，在国内占大多数。

220V AC：
由于动力电路电压为220V，采用此种办法供电会十分以便。用于不太重要场合，节约成本，简化接线。动力线220V会干扰PLC直流输入输出。
24V DC：
用于比较重要和复杂机构，如带伺服、高频脉冲输出。当PLC点数较多，超过自身带载能力时也需要外部提供24V电源（开关电源，直流稳压电源）。会增长成本（需要开关电源，或者变压+整流+滤波）

综上所述
拟采用24V DC供电方式。

4.通信类型
PLC通信类型有：
A. MPI通信
B. 串口通信（RS232/485）
C. PROFIBUS通信
D. 工业以太网
E. ASI通信
F. PPI通信
G. 远程无线通信
通讯合同：
TCP、UDP、S7、profibus、pofinet、MPI、PPI、MODBUS==

PLC上自带通信端口一种或两个（RS232/485），别的复杂通信规定需要增添通讯模块。
对咱们来说，串口RS232/485已结足够使用。

5.控制功能选取
运算功能规定:
高速计数器：对编码器反馈回来脉冲信号进行计数。
PID控制： 把编码器反馈回来信息与控制信息比较，重新计 算位置，通过比例微分积分形成闭环控制，对载物 台形成精准位置控制。
高频脉冲输出： 对伺服电机实行脉冲+方向+使能控制，例如： Q0.0发送脉冲信号，控制电机转速和位置（脉 冲个数），Q0.1发送方向信号。Q0.3发送使能 信号。
点动控制：控制台手柄属于点动控制。

6. 总结
总来说，Puma对PLC功能上规定不高，较为复杂也就是对伺服电机位置控制和与PC通信，市面上PLC都可以做到。
PLC都是模块化可扩展，在功能上是可添加，例如I/O点数不够，可以再扩展一种输入输出模块，其她如工业通信联网、温度测量、称重、AI/AO、位置控制模块、HMI操作面板等都可以另行配备。
因而，重要侧重点在选取何种品牌。
可选有：
1、 西门子s7-200CN系列：
CPU221（6DI/4DO）、CPU222 CN（8DI/6DO）、
CPU224 CN（14DI/10DO）、
CPU224XP CN/224XPsi CN（14DI/10DO+2AI/1AO） //CPU自带
CPU226 CN（24DI/16DO）

2、 三菱FX2N系列、FX3系列
3、 欧姆龙CP1系列

西门子、三菱、欧姆龙PLC比较：
一、西门子
1、西门子功能强大，系统稳定，性能质量好
2、最早进入中华人民共和国，承认度较高，会人最多，市场占有率最高。
3、网络组合灵活，模块化，西门子有构造化编程方式，程序由若干子程序构成，通过主程序调用。以便查找故障和调试。
4、支持各种通信合同。
5、合用各种人机界面和监控组态软件利于多厂家设备通讯与集成，西门子做了诸多功能块，减少了设计人员承担。
6、价格贵、价格透明
7、可操作性强，有相配套伺服系统和组态软件，惯用于大型和复杂自动化控制，保密性相对其他品牌要好。
8、通讯和模仿量是强项。
9、抗干扰性好。
10、运营频率高，解决速度快。
11、更加规范、编程软件比三菱强诸多。功能块、子程序、中断、局部变量都比较清晰。纵向和横向兼备构造，相似功能只需要编一次程序即可，大大减少了开发难度和时间 。
11、S7-200模仿量输入输出程序非常简朴以便，AD、DA值可以不需编程直接存取，三菱FX2N及其此前系列都需要非常繁琐FROM TO指令，FX3U才支持此功能。
12、CPU226和CPU224XP，原则配备2个485口即PPI口，最大通讯速度187.5K，三菱FX3U之前所有系列都是一种可怜422口，并且速度是9.6K。如果需要连个智能仪表则必要另购FX2N0-485BD等特殊模块 。
13、存储空间大。
14、通信口由两个，三菱只有一种。
15、市场占有率第一。

二、 三菱
1、 擅长精准定位。
2、 模仿量解决方面不如西门子。
3、 时钟频率相对西门子稍低，运营频率不如西门子快。
4、 通信方面不如西门子强大。
5、 编程软件不如西门子，程序不是构造化，所有程序都在一种主程序里，如果程序较长，调试起来会很麻烦。
6、 程序简朴，上手快，不像西门子那样复杂。
7、 三菱小型PLC有SFC步进梯形图功能，而西门子S7-200没有。
SFC在流程顺序控制中极其以便，编程效率极大提高，特别是维护或功能增长修改都十分以便。
8、 它们编程理念不同，三菱plc是日系品牌，编程直观易懂，直来直去、学习起来会比较轻松，而西门子plc是德国品牌，指令比较抽象，学习难度较大，但指令较少。
9、 三菱优势在于离散控制和运动控制，三菱指令丰富，有专用定位指令，控制伺服和步进容易实现，要实现某些复杂动作控制也是三菱强项。在这方面西门子不如三菱。
10、三菱模仿量模块价格昂贵，程序复杂，西门子模仿量模块价格便宜，程序简朴。西门子做通信也容易，程序简朴，三菱在这块功能较弱。过程控制与通信控制西门子是强项。
11、高速计数器指令比西门子S7-200以便。
12、PPI口比西门子皮实，西门子PPI口是非光电隔离，非规范操作和仿制编程电缆也许会导致串口损坏。
13、市场占有率第二。

三、欧姆龙
1、编程简朴，况且全中文，编程也挺以便。
2、运营稳定。性能不如西门子稳定。总体性能不如西门子和三菱。
3、价格略低。
4、只能合用于小工控，对于大型项目在解决数度和量解决方面相对别品牌尚有差别，简朴便宜，适合做小项目。小型机性能不比西门子差多少。
5、她市场占有率第三。
6、用2位7段LED显示，将PLC状态更简易地进行告知，这样，可以提高设备运营中故障状态检测和维护性。
7、系统扩展性好，CP1H系列PLC最多可以连接7个I/O扩展单元，每个I/O扩展单元具备40个I/O点，加上CPU单元自身内置40个I/O点，CP1H系列PLC可以解决最大I/O点数达320点。
8、 CP1H系列PLCCPU单元具备模仿量输入／输出功能、高速中断输入功能、高速计数功能和可调占空比高频脉冲输出功能，可以实现模／数与数／模转换、精准定位控制和速度控制，可以高速解决约400条指令。
9、 顾客可以依照实际需求自行创立相应功能块，将原则各种电路编制在一种功能块中，只要将其插入梯形图主程序中，并在输入输出中设定参数，就可以以便地对复杂电路进行重复调用。这样可以大大减少程序编制与调试工作量以及编码错误，增强可读性。
10、 程序组织构造化。CP1H系列PLC可将程序划分为最多32个实现不同控制功能循环任务段，此外提供了电源断开中断、定期中断、I/O中断和外部I/O中断等4类256个中断任务，这种任务式程序组织模式提高了大型程序开发效率，调试维护更加简便，改进了系统响应性能。

西门子、三菱、欧姆龙价格差距大概为：1.5:1.2:1.1