PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1） PLC 型號(hào)的選擇

① 對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇

② 對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇

③ 對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇

④ 根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型

⑤ 對(duì)在線和離線編程的選擇

⑥ 據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

⑦ 對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇

（2）分配輸入 / 輸出點(diǎn)

① 確定 I/O 通道范圍

②確定內(nèi)部輔助繼電器

③ 分配定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器

CPU也稱中央處理器，是由一顆或幾顆SoC芯片組成的，是PLC的核心器件;CPU的作用是取內(nèi)存儲(chǔ)存到的邏輯指令向系統(tǒng)的各個(gè)單元發(fā)令，同時(shí)對(duì)被測(cè)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算、報(bào)警處理及邏輯判斷等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)PLC工作程序的控制及處理;PLC有用8位或者16位MCU作CPU，還有搭配FPGA的，品牌有西門子、微芯、恩智浦/飛思卡爾、瑞薩/NEC、芯科、AMD/賽靈思、澎湃微、中穎電子、極海、兆易創(chuàng)新等。2、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存模塊的核心是存儲(chǔ)芯片，RAM、ROM、EPROM、EEPROM都有用到，RAM為隨機(jī)存儲(chǔ)器，一般都是CMOS型的，耗電極微，在PLC中通常用鋰電池作后備，失電時(shí)也不會(huì)丟失程序;ROM為只讀存儲(chǔ)器，系統(tǒng)程序固化在其中，用戶不可更改，失電不受影響;EPROM為可擦除存儲(chǔ)器，其寫入和擦除時(shí)都必須要用專用的寫入器和擦除器，用戶很不方便;EEPROM為電可擦除只讀存儲(chǔ)器，其內(nèi)部的程序可通過(guò)編程器的寫入和擦除。PLC使用小容量的居多，芯片品牌有微芯、瑞薩、亞德諾/美信、超捷、英飛凌/賽普拉斯/飛索、美光、三星、芯成、兆易創(chuàng)新等。3、I/O接口是輸入(IN)/輸出(OUT)接口的簡(jiǎn)稱，是PLC主機(jī)與被控對(duì)象進(jìn)行信息交換的紐帶;PLC通過(guò)I/O接口與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，PLC的輸入輸出信號(hào)有開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種類型，所有的輸入輸出信號(hào)均經(jīng)過(guò)光電等隔離，大大增強(qiáng)了PLC的抗干擾能力。通常的工業(yè)接口是RS232/RS422/RS485和TTL串口，使用半雙工或全雙工通信方式。

PLC常見(jiàn)的輸出形式有繼電器輸出、晶閘管(可控硅)輸出、晶體管輸出。繼電器輸出型熱點(diǎn)：CPU驅(qū)動(dòng)繼電器線圈，令觸點(diǎn)吸合，使外部電源通過(guò)閉合的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，其開(kāi)路漏電流為零，響應(yīng)時(shí)間慢(約10ms)，可帶較大的外部負(fù)載;晶閘管輸出型特點(diǎn)：CPU通過(guò)光耦合使三端雙向可控硅通斷，以控制外部交流負(fù)載,開(kāi)路漏電流大，響應(yīng)時(shí)間較快(約1ms)。晶體管輸出型特點(diǎn)：CPU通過(guò)光耦合使晶體管通斷，以控制外部直流負(fù)載，響應(yīng)時(shí)間快(約0.2ms)，可帶外部負(fù)載小;

PLC的模擬量模塊是實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的功能，接收工控系統(tǒng)中基本的過(guò)程信號(hào)(壓力、溫度、流量等)，將這些檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電壓、電流信號(hào)，并將這些模擬量信號(hào)實(shí)時(shí)傳送、計(jì)算轉(zhuǎn)換，變成CPU可處理和控制的數(shù)值信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控及控制。