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

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。

PLC常见的输出形式有继电器输出、晶闸管(可控硅)输出、晶体管输出。继电器输出型热点：CPU驱动继电器线圈，令触点吸合，使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载，其开路漏电流为零，响应时间慢(约10ms)，可带较大的外部负载;晶闸管输出型特点：CPU通过光耦合使三端双向可控硅通断，以控制外部交流负载,开路漏电流大，响应时间较快(约1ms)。晶体管输出型特点：CPU通过光耦合使晶体管通断，以控制外部直流负载，响应时间快(约0.2ms)，可带外部负载小;

PLC的模拟量模块是实现模数转换的功能，接收工控系统中基本的过程信号(压力、温度、流量等)，将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号，并将这些模拟量信号实时传送、计算转换，变成CPU可处理和控制的数值信号，从而实现整个系统的监控及控制。