PLC的三大分类

    PLC的分类通常从三个方面进行：从控制规模大小来分；从性能高低来分；从结构特点来分。    1．从控制规模大小来分    PLC产品若按其控制规模，即按输入／输出接线端子个数（I/O总点数）和可以储存的程序步数（一步就是执行一条指令）多少分，可分为微型机、小型机、中型机和大型机。    (1)微型机。微型机的I/O总点数不超过20，程序步数为300～1000的PLC。微型机的体积质量小、功能简单，常使用于机器人的关节控制，以及家庭自动化、小型机械自动化装置中。    (2)小型机。小型机的I/O总点数为20～128，程序步数小于2000的PLC。小型机具有逻辑运算、算术运算、定时、计数、数据处理和传送、通信联络等多种应用指令。小型机一般用来代替继电器一接触器控制系统，作为单机控制或简单生产过程的控制装置。由于价格便宜、使用广泛，小型机是当前产量最大的，甚至一些中型机和大型机的CPU模块也可以单独作为小型机使用。    (3)中型机。中型机的I/O总点数为128～512，程序步数为2000～8000的PLC。中型机一般采用模块化机架结构。这种机型由主机（CPU模块）和可选的特殊功能模块组成。特殊功能模块包括：I/O点扩展模块、AD/DA模块、数字计算、过程参数调节（PID，比例-积分-微分调节）、定时器以及计数器等。既可以单独使用CPU模块，也可以用特殊功能模块增强CPU模块的功能，十分灵活。中型机主要应用于较为复杂的控制系统中，特别是那些控制功能根据需要逐步增强的控制系统。    (4)大型机。大型机的I/O总点数为512～8192，程序步数大于8000的PLC，比中型机增加了联网通信、监视、打印、磁盘存储、记录、中断控制、智能控制以及远程控制功能。有的大型机还使用了32位多CPU并行处理技术，存储容量达到数兆字节，工作速度极快，可以达到100ms/KB。大型机主要用于大型自动化制造网络中以实现实时控制。    2．从性能高低来分    从性能高低来分，PLC可以分为高档机、中档机和低档机三类。    (1)低档机。这类PLC具有基本的控制功能和一般的运算能力，工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少，输入和输出模块的种类也比较少。这类PLC只适合于小规模的简单控制。在联网中一般适合做从站使用。比如，日本OMRON公司生产的C60P就属于这一类。    (2)中档机。这类PLC具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算，工作速度比较快，能带的输入／输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。这类PLC不仅能完成小型的控制，也可以完成较大规模的控制任务。在联网中可以做从站，也可以做主站。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。    (3)高档机。这类PLC具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算，工作速度很快，能带的输入／输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类PLC不仅能完成中等规模的控制工程，也可以完成规模很大的控制任务，在联网中一般做主站使用。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。    3．从结构特点来分    从结构特点来分，PLC可分为整体式、组合式、叠装式和板式四类。    (1)整体式。整体式结构的PLC把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成在一个单元内，该单元叫做基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC，可以实现各种控制。控制点数不符合需要时，可再接扩展单元，扩展单元不带CPU。由基本单元和若干扩展单元组成较大的系统。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便，其缺点是输入与输出点数有限定的比例。小型机多为整体式结构，如OMRON公司的C60P就为整体式结构，如图1-2所示。
    图1-2    整体式PLC (OMRON公司的C60P)    (2)组合式。组合式结构的PLC是把PLC系统的各个组成部分按功能分成若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些PLC，除了一些基本的I/O模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块，通信模块等。组合式结构的PLC采用搭积木的方式，在一块基板上插上所需模块组成控制系统。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块，模块尺寸统一，安装整齐，I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。中型机和大型机多为组合式结构，如SIEMENS公司S7-400就属于组合式结构，如图1-3所示。
    图1-3    组合式PLC(SIEMENS公司的S7-400)    (3)叠装式。叠装式PLC的结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵活、模块尺寸统一、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成，其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的I/O点组成），其他I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的连接，各个单元可以一个个地叠装，使系统达到配置灵活、体积小巧。如SIEMENS公司的S7-200就是采用了叠装式结构的小型PLC，如图1-4所示。
    图1-4    叠装式PLC(SIEMENS公司的S7-200)    (4)板式。板式PLC的结构、功能和特点与整体式PLC类似。同样把电源、CPU、存储器、I/O系统都安装在同一块印制电路板上，但省去了外壳，元器件直接裸露在外面。与其他三种相比，板式PLC最显著的特点是成本低、价格便宜。图1-5就是一款板式PLC。
    图1-5    板式PLC