PLC编程实用指南(第2版)
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0.4 PLC的类型

关键词:I/O点数、模入模出路数、箱体式、模块式、小型机、中型机、大型机、欧美产PLC、日产PLC、国产PLC

PLC的类型很多,而且越来越多。可从不同的角度对PLC分类。

0.4.1 按控制规模分

PLC大致可分为微型机、小型机、中型机、大型机及超大型机。大型机、超大型机控制规模大、功能强、性能高,价格也高;而微型机、小型机控制规模小、功能也差些、性能也低些,但价格便宜。这里划分的唯一依据是控制规模。

(1)微型机控制的仅几点、十几点、几十点。如欧姆龙公司的SP10、16、20 PLC,分别只能控制10、16、20点。欧姆龙的ZEN机,主机有8点、10点两种,还有扩展,最多可扩到34点。这个机型,有的还内嵌有简易的编程工具,便于编程。由于它的价格低廉、使用方便、工作可靠、体积很小……而且它的可输出电流比其他PLC都大,有的可达8A。因而,可以成为继电器控制的替代品,也因此,有的则称其为可编程继电器(PLR)。

(2)小型机控制点可达100多点,甚至更多。如和利时的G3机,控制点数可达256点。再如欧姆龙公司称之为紧凑型PLC。型号有CPM1A(最大I/O点数100)、CPM2A(最大I/O点数120)、CPM2AE(最大I/O点数120)、CPM2C(最大I/O点数362)、CPM2AH(最大I/O点数120)、CPM2AH-S(最大I/O点数356)等。

此外,还有CP1H(最大I/O点数320),CP1L(最大I/O点数160)及CJ1M(最大I/O点数640)机。性能、功能都比紧凑型机又有了提升。

(3)中型机控制点数可达近500点,甚至千点。型号有C200Hα(最大I/O点数1184)、CJ1/CJ1H(最大I/O点数2560)。

(4)大型机控制点数一般在1000点以上。控制点数可达1024点(数字量点)、256点(模拟量点)。如欧姆龙公司早期的C1000H、CV1000机,当地配置可达1024点。C2000H(可热备)、CV2000当地配置可达2048点。加上远程配置这个点数还可增加一倍。还有CV、CVM1、CVM1D(可热备)也是大型机。而目前主推的是CS1(最大I/O点数5120)、CS1D(可热备、最大I/O点数5120)机。

(5)超大型机控制点数可达万点,甚至几万点、十几万点、几十万点。有的PLC可在主机架上安装多个CPU单元,还可用全新的控制方式工作,其控制点数几乎不受什么限制。

应该讲,以上这种划分是不严格的,只是大致的,所介绍的情况也是会有变化的。划分的目的只是帮助读者建立控制规模的概念,以便于日后进行系统配置及使用。一般讲,根据实际的I/O点数,凡落在上述不同范围者,选用相应的机型,性能价格比要高;相反,肯定要差些。

自然,也有特殊情况。如控制点数不是非常之多,也不是非用大型机不可,但因大型机的特殊控制单元多,可进行冗余配置,因而采用了大型机。

0.4.2 按结构特点分

可分为一体化、模块式及内插板式。此外,瑞士思博(saia-burgess)公司生产的,从小型、中型的PCD1、PCD2、PCD3到大型的PCD4、PCD6系列产品,结构很特别,算是另类。

(1)一体化PLC:也有称之为箱体式的PLC。它把电源、CPU、内存、I/O系统都集成在一个小箱体内。一个主机箱体就是一台完整的PLC,就可用以实现控制。微型、小型机多为箱体式。主箱体也称CPU模块。

为了系统配置方便,有的主箱体还可增加内插选件,如通信接口选件、内存选件、模拟量输入输出选件等,为要增强主箱体功能的用户提供了方便。

此外,还有扩展箱体(模块)。扩展箱体外观与主箱体类似,但一般只有I/O系统及电源(有的没有,其电源可由主箱体提供)。有的另有其他功能。如果主箱体控制点数不符需要或功能不足,可再接若干个扩展箱体。

(2)模块式的PLC:它由具有不同功能的模块组成。其主要模块有CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块和机架等。超大、大、中型机都是模块式的。

从结构上讲,由模块组合成系统有3种方法:

1)无底板,靠模块间接口直接相连,然后再固定到相应导轨上。

2)有底板,所有模块都固定在底板的安装槽上,比较牢固。

3)用机架代替底板,所有模块都固定在机架上的相应格子中。这种结构比底板式的复杂,但更牢靠。

(3)内插板式:为了适应机电一体化的要求,有的PLC造成内插板式的,可嵌入到有关装置中。它有输入点、输出点,还有通信口、扩展口及编程器口。普通PLC有的功能,它也都有。但它只是一个控制板,可很方便地镶嵌到有关装置中。

0.4.3 按生产厂商分

(1)欧美产PLC主要有:德国的西门子、美国的AB(Allen-Bradley,现已被美国的Rock-well公司收购)、美国GE(与日本FANUC合资的GE FANUC)、法国的施耐德(原美国MODI-CON公司已被其收购)及瑞士ABB等公司的PLC产品。

(2)日产PLC主要有:欧姆龙(OMRON)、三菱、松下、东芝、富士、光洋、日立等公司的PLC产品。

欧美日产品都经过多年、多代的发展。品种齐全、性能高、质量稳定,但价格很高。特别是欧美产品价格更高。

(3)韩国产PLC主要有LG等公司的产品。它们多是近10来年才发展起来的。品种不太全、性能不是太高、质量也有待考验,但价格较便宜。

(4)国产PLC有大陆产与台湾产。台湾产PLC品牌主要有:台达(也称中达)、永宏等。大陆产主要有和利时、特维森等公司的产品。大陆产PLC的开发起步较晚,但采用了正确的迎头赶上的战略。如和利时的G3小型机,就是利用高起点的软、硬件平台自主开发的。它的功能较强、性能也较高,再进一步提高后,做到“后来居上”则是完全可能的。此外,国产PLC还有明显的价格、服务及可定制上的优势。因而,在我国的PLC市场中,国产PLC的份额也必将逐步增加。

提示:由于我国改革开放及经济全球化的进展,上述的种种“产”的含义也有所变化。如S7-200,虽是西门子产品,但在中国也有生产线。特别是它的S7-200CN系列,更是专门为中国市场而打造。其他产品不少也有类似情况。

0.4.4 按其他特点划分

(1)按电源分有:用DC-24V的、AC-220/110V的。交流也还有宽幅,有的称任意的(从80~240V均可)与非宽幅(220、110V可选)。

(2)按内存分有:RAM加电池的、ROM的、闪存的。有另加内存卡的,也有不加的。

(3)按功能分有:普通顺序控制功能的;过程控制功能的,即PPC(Programmable ProcessController);运动控制功能的,即PMC(Programmable Motion Controller)以及可编程自动控制器,即PAC(Programmable Automation Controller)。

(4)按使用环境分有:普通使用环境的和环境扩展型的。

(5)按可靠性分有:普通的、冗余的及安全型PLC(Guard PLC)。

(6)按是否为标准产品分有:标准产品和定制产品。所谓定制产品是指用户可根据特殊需要单独定制,这样更能达到使用的要求。一般来讲,国外的PLC是没有定制产品的,但和利时等国产PLC多有此类产品,这也是国产PLC的一个大优势。

随着PLC新产品的不断出现,还可对PLC做不同的分类。但有了以上分类的分析,读者也许会对PLC有一个大致的而又比较全面的了解。