1.3 PLC的分类

PLC是以微处理器为核心,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置,它具有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点,因而在冶金、能源、化工、交通、电力等领域广泛应用,成为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。

PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。通常根据PLC结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等对其进行大致分类。

1.按结构形式分类

根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。

【整体式PLC】整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,如图1-2所示。这种PLC具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC一般采用这种整体式结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口,以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等,没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。

图1-2 整体式PLC

【模块式PLC】模块式PLC是将PLC各组成部分,分别制成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)及各种功能模块,如图1-3所示。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。

图1-3 模块式PLC

还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓叠装式PLC。叠装式PLC的CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆进行连接的,并且各模块可以逐层叠装。这样,不仅系统可以灵活配置,还可做得体积小巧。

2.按功能分类

根据PLC功能的不同,可将PLC分为低档、中档、高档三类。

【低档PLC】具有逻辑运算、定时、计数、移位、自诊断和监控等基本功能,还可有少量模拟量I/O、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。低档PLC主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。

【中档PLC】除了具有低档PLC的功能,还具有较强的模拟量I/O、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些中档PLC还可增设中断控制、PID控制等功能,适用于复杂控制系统。

【高档PLC】除了具有中档机的功能,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送等功能。高档PLC具有更强的通信联网功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化控制。

3.按I/O点数分类

根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类。

【小型PLC】I/O点数小于256点,单CPU、8位或16位处理器,用户存储器容量为4KB以下。

【中型PLC】I/O点数在256~2048点之间,双CPU,用户存储器容量为2~8KB。

【大型PLC】I/O点数大于2048点,多CPU,16位或32位处理器,用户存储器容量为8~16KB。

常见PLC产品见表1-1。

表1-1 常见PLC产品

续表