在選擇工業(yè)自動化控制器時，有幾個重要的術(shù)語需要考慮，而不僅僅是那些包含可編程控制器、聚合酶鏈反應或工業(yè)控制程序等詞匯的術(shù)語。需要明確定義應用程序需求，在做出選擇之前必須考慮可伸縮性需求。

    對于初學者來說，拆分設(shè)備的操作要求是一個很好的起點，這將有助于用戶評估機器制造商指定的控制器范圍。自動化系統(tǒng)可以提供全面的解決方案或單獨的控制，這取決于它如何適應制造場景。

    可編程邏輯控制器(PLC)、可編程自動化控制器(PAC)或工控機(IPC)可以為單個工作站、機器、裝配線甚至整個廠區(qū)提供控制。在集成制造系統(tǒng)的情況下，具有遠程輸入/輸出基礎(chǔ)的單個大型控制器可以通過以太網(wǎng)進行通信，以提供端到端控制。然而，有時應用程序可能需要模塊化方法，將自動化系統(tǒng)分解成邏輯部分更合適。在這種情況下，自動化將根據(jù)工作量劃分并分布在較小的可編程邏輯控制器中。

    一些自動化專家認為這兩個決定相差甚遠，他們得出的結(jié)論是，它們都需要不同的平臺。但這不一定是真的。一些制造商的控制器提供不同的尺寸選擇，所有這些都與相同的編程軟件兼容。單一編程環(huán)境的存在意味著可以為系統(tǒng)注入靈活性，同時降低與程序開發(fā)相關(guān)的成本，因為項目可以從一個PLC移植到另一個PLC。

    然而，令人生畏的決定是，是對單個程序使用大型PLC，還是使用模塊化方法。這個決定比選擇PLC、PAC或基于PC的控制器要復雜得多?？紤]以下因素有助于建立良好的基礎(chǔ):

    新的或現(xiàn)有的系統(tǒng)

    分立器件

    環(huán)境問題

    回路控制

    模擬設(shè)備

    專業(yè)模塊

    I/O位置

    溝通

    編程

    不管這個系統(tǒng)是新的還是現(xiàn)有的，它都可以幫助清除很多混亂和影響選擇的剩余因素。如果產(chǎn)品已經(jīng)安裝，兼容性就變得至關(guān)重要，從而消除大量無用的產(chǎn)品。

    控制器的選擇也取決于環(huán)境條件。如果有極端情況，如與溫度、濕度、灰塵等有關(guān)的情況。，控制器需要滿足這些條件才能保持運行。

    I/O的數(shù)量、類型和位置：

    列表中的下一步是定義的輸入/輸出計數(shù)和現(xiàn)場設(shè)備類型。首先，在電子表格上列出所有離散的輸入和輸出，并定義每種類型，如數(shù)字傳感器、模擬傳感器、執(zhí)行器、控制閥等。必須記錄的參數(shù)包括通信協(xié)議、等效功率等。

    輸入輸出點的類型和數(shù)量對控制平臺的選擇有很大影響。制造商犯的一個常見錯誤是選擇一個既能滿足當前需求又不為未來擴展留下空間的控制器。包括至少20%的擴展空間，I/O可以避免未來發(fā)生重大危機。一些控制器的輸入/輸出類型有限，例如模擬和高速輸入。這也可能成為未來的一個問題。

    上述電子儀表應包含所有模擬器件的功能和信號電平，包括電流/電壓電路、電阻溫度檢測器輸入、熱電偶等的單獨總和?？刂破鞯囊?guī)格必須滿足這些要求，以便所有模擬輸入和支持輸出及其信號類型。

    此外，專業(yè)輸入/輸出也必須列在電子表格中。這些可能包括但不限于高速輸入/輸出、計數(shù)器、實時時鐘和伺服/步進電機。有些控制器可能沒有專業(yè)的功能，所以請確保在做出決定之前進行徹底的分析。了解控制器的功能和應用要求非常重要。

    輸入/輸出終端的物理位置(相對于現(xiàn)場設(shè)備)也必須在電子表格中定義和記錄。將這些需求分解成更小的模塊將有助于理解本地和遠程輸入/輸出需求，然后有助于確定需要哪些實時通信協(xié)議。一些安裝位置是首選，而另一些則嚴重依賴遠程輸入/輸出

    如果控制器和子系統(tǒng)之間的距離很大，那么遠程輸入/輸出將是一個很好的選擇，而不是經(jīng)歷每個現(xiàn)場設(shè)備布線的測試。此外，無論是串行還是基于以太網(wǎng)的I/O，都必須支持通信方式和速度。在當今的工業(yè)環(huán)境中，以太網(wǎng)協(xié)議(如EtherNet/IP)和開源協(xié)議(如Modbus)的特定開發(fā)版本越來越受歡迎。

    通信:-

    對于一些工廠車間，外圍設(shè)備、分布式輸入/輸出、可編程邏輯控制器和企業(yè)系統(tǒng)之間的通信可能是必要的。你必須盡早定義這些范圍，并考慮到隨著你的前進，事情會變得更加復雜。一些控制器可能只提供12個端口，其中一個將保留用于編程，而其他控制器可能不支持任務(wù)關(guān)鍵型應用程序所需的特定協(xié)議。

    還必須指定控制器和人機界面或現(xiàn)場設(shè)備之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使得開放通信選項變得至關(guān)重要。因此，有必要確?？刂破髦杏蓄~外的以太網(wǎng)、串行和USB端口可用。

    以太網(wǎng)協(xié)議的規(guī)范，如ModbusTCP、以太網(wǎng)/IP、Profibus等。，必須實施以滿足當前需求和未來擴張。

    硬件:-

    必須考慮的常見硬件因素包括掃描時間和速度、內(nèi)存量和備用電池?？刂破鞅仨氂凶銐虻南到y(tǒng)內(nèi)存來支持程序要求和數(shù)據(jù)。這些估計可以通過計算系統(tǒng)中的設(shè)備數(shù)量來進行。存儲器用于動態(tài)數(shù)據(jù)操作和變量存儲，如預設(shè)設(shè)定點、定時器內(nèi)部標志和累計時間/計數(shù)。

    如果需要在控制器上存儲歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表的大小可能會增大。必須明確數(shù)據(jù)記錄、人機界面/監(jiān)控系統(tǒng)界面、訪問方法和歷史數(shù)據(jù)庫的要求。在IIoT場景中，網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議定義和內(nèi)存需求也變得很重要。

    指令的類型和程序本身的大小也會影響內(nèi)存需求。如果程序有多個序列、復雜的控制功能和故障邏輯，可能需要增加內(nèi)存。需求可以根據(jù)程序步驟和數(shù)據(jù)文件進行估算。還有必要研究控制器的規(guī)范，因為有些控制器有基于標簽名的編程，而另一些則有固定但可擴展的數(shù)據(jù)表。

    程序數(shù)據(jù)表消耗的內(nèi)存量取決于控制器型號。一個很好的假設(shè)是，每個分立的輸入/輸出設(shè)備使用5-100個字的內(nèi)存，而模擬輸入/輸出使用25-500個字。大范圍可能會使復雜程序的評估變得困難。更好的方法是編寫一些代碼塊，并研究內(nèi)存使用情況。

    可能存在需要快速掃描時間、CPU速度和控制器指令執(zhí)行速度的應用，以及與此相關(guān)的不利因素。

    軟件:-

    幾乎一半的項目取決于軟件編程的質(zhì)量，而軟件編程的質(zhì)量又取決于制造商提供的軟件。選擇控制器編程軟件時，必須考慮以下因素:

    便于使用

    喜好

    投資

    培訓資源

    數(shù)據(jù)記錄和遠程訪問

    大多數(shù)控制器通常包括一個免費且易于使用的編程軟件，其中包含大約20條指令，如定時器、線圈、觸點、計數(shù)器等。這些說明對于小型應用程序來說已經(jīng)足夠了。但是隨著需求的日益復雜，事情可能會出錯。高級控制器通常包括綜合編程軟件，它結(jié)合了許多功能來幫助程序員。

    軟件的選擇很大程度上取決于用戶的舒適區(qū)，這使得它成為一個主觀的決定。程序員可能對軟件選擇有自己的看法，但這些通常會被標準控制器編程軟件和方法的高層管理人員拒絕。

    無論如何，如果控制器沒有大量詳細說明其編程軟件的文檔，則不應選擇它。大多數(shù)廠商已經(jīng)適應了線上資源的趨勢，提供詳細的文檔，并為其他程序員創(chuàng)建論壇來交流他們的問題。然而，并不是每個人都登上了火車。因此，在選擇PLC之前，應仔細進行背景檢查。

    技術(shù)支持的成本也必須考慮在內(nèi)，因為有時文檔可能無法幫助解決特定的問題。一些供應商提供免費的限時服務(wù)，如果他們遵循程序開發(fā)的時間表，這可能會有所幫助。

    一旦開發(fā)完成，程序必須經(jīng)過徹底測試，因此軟件必須以PID回路響應和運動曲線的形式可見。這將允許最大程度的模擬?，F(xiàn)代開發(fā)軟件與模擬器相結(jié)合，無需連接硬件即可全面測試。

    最后，您應該避免一刀切的方法，無論是用于軟件、硬件還是通信。選用的控制器必須完全滿足自動化要求，并且隨著設(shè)計的變化有改進的余地。