PLC硬件系统设计

（1） PLC 型号的选择

① 对输入 / 输出点的选择

② 对存储容量的选择

③ 对 I/O 响应时间的选择

④ 根据输出负载的特点选型

⑤ 对在线和离线编程的选择

⑥ 据是否联网通信选型

⑦ 对 PLC 结构形式的选择

（2）分配输入 / 输出点

① 确定 I/O 通道范围

②确定内部辅助继电器

③ 分配定时器 / 计数器

PLC的选型

四个工位组合机床电气控制系统有输入信号42个，输出信号27个，均为开关量。其中外部输入元件包括：17个检测元件、24个按钮开关、1个选择开关；外部输出元件包括：16个电磁阀、6个接触器、5个指示灯。

根据I/O信号的数量、类型以及控制要求，同时考虑到维护、改造和经济等诸多因素，决定选用FX2N -64MR主机和一个输出扩展单元FX-16EX，这样共有48个输入点，输出点就是主机的32点，满足控制要求。

中小型PLC侧重于控制单台设备或那些控制内容不是很复杂的小项目。大型PLC基本上都是扩展型PLC，能够根据需要通过总线或其他方式增加IO点数以及种类，侧重于设备、过程自动化控制等复杂工业场景，强调软硬件结合，其CPU数据处理能力更强，扫描速度更快，当然价格相对来说也更贵。工程师在设计PLC及其有关的外围设备前，都遵循统一的原则：更易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能，易于编程。

CPU也称中央处理器，是由一颗或几颗SoC芯片组成的，是PLC的核心器件;CPU的作用是取内存储存到的逻辑指令向系统的各个单元发令，同时对被测参数进行巡回检测、数据处理、控制运算、报警处理及逻辑判断等，以实现对整个PLC工作程序的控制及处理;PLC有用8位或者16位MCU作CPU，还有搭配FPGA的，品牌有西门子、微芯、恩智浦/飞思卡尔、瑞萨/NEC、芯科、AMD/赛灵思、澎湃微、中颖电子、极海、兆易创新等。2、指令及数据内存模块的核心是存储芯片，RAM、ROM、EPROM、EEPROM都有用到，RAM为随机存储器，一般都是CMOS型的，耗电极微，在PLC中通常用锂电池作后备，失电时也不会丢失程序;ROM为只读存储器，系统程序固化在其中，用户不可更改，失电不受影响;EPROM为可擦除存储器，其写入和擦除时都必须要用专用的写入器和擦除器，用户很不方便;EEPROM为电可擦除只读存储器，其内部的程序可通过编程器的写入和擦除。PLC使用小容量的居多，芯片品牌有微芯、瑞萨、亚德诺/美信、超捷、英飞凌/赛普拉斯/飞索、美光、三星、芯成、兆易创新等。3、I/O接口是输入(IN)/输出(OUT)接口的简称，是PLC主机与被控对象进行信息交换的纽带;PLC通过I/O接口与外部设备进行数据交换，PLC的输入输出信号有开关量、模拟量、数字量三种类型，所有的输入输出信号均经过光电等隔离，大大增强了PLC的抗干扰能力。通常的工业接口是RS232/RS422/RS485和TTL串口，使用半双工或全双工通信方式。