PLC 有哪些不同类型？

基本的可编程逻辑控制器已经适应了这些技术进步，扩展到适合每个特定应用的不同类型，从而最大限度地提高每个消费者的经济资源。

PLC的类型可以根据一些参数来分类。但是，必须提醒您，可能会出现一些重叠，从而创建每个制造商的PLC类型组合。

固定式（集成式或紧凑式）PLC

模块化PLC

PLC的类型：固定I/O（图片来自）

这种类型的PLC通常称为固定I/OPLC。

“固定I/O”实际上代表固定“输入/输出”。当您购买紧凑型PLC时，您会注意到PLC的输入部分和输出部分都集成到微控制器本身中。

这意味着每种类型的输出或输入都是固定的并且由制造商确定。

此外，在这种类型的PLC中，输入和输出的数量可能无法扩展。

PLC的类型：模块化PLC（图片来自）

模块化PLC是一种通过使用模块允许对PLC系统进行多次扩展的类型，因此称为“模块化”。

模块为可编程逻辑控制器提供了额外的功能，例如增加I/O单元的数量，并且它们通常更易于使用，因为每个组件都是相互独立的。

电源、通信模块、输入/输出模块都与实际的微控制器分开，因此您必须手动将它们相互连接以创建PLC控制系统。

模块化PLC的一种类型是机架安装式PLC。在机架安装PLC中，PLC的通信模块位于机架本身中，因此所有连接都是集中式的。

模块化PLC是最理想的PLC类型，特别是对于具有大量需要输入或控制的设备的大型工业系统。以下是模块化PLC相对于固定PLC的一些优点：

由于您始终可以一次又一次地添加模块，因此模块化PLC不仅可以为您的PLC控制系统提供更大的可扩展性，还可以为使用控制器的公司提供更大的可扩展性。

通过使用模块化PLC，流程变得更加集中，因为模块仅添加到1个可编程逻辑控制器。

由于模块化PLC的设计，该公司将能够扩展其装配线，例如，通过添加更多类似的输出设备来执行由同一控制器控制的类似任务。

对于固定I/OPLC，这是不可能的。使用固定I/OPLC，您将仅受限于在控制系统中执行控制和输入扫描的单个设备的容量。

然而，使用固定I/OPLC，如果您的控制系统仅由少数设备组成（仅一个设备就足以处理它），那么您将获得经济优势。假设该系统在未来几年不需要额外的设备。

当然，由于模块化PLC具有可扩展性，因此PLC需要扫描的输入设备数量以及其具有的输出控制能力的数量远高于固定I/OPLC。

即使为模块化PLC添加单个模块也足以超过单个相同大小的固定PLC的I/O容量。

由于模块化PLC的每个功能都是由每个模块分开的，因此故障检测变得比固定I/O容易得多。

后者要求您了解所使用的PLc的内置专有电路。

然而，在模块化PLC中，问题就少了，因为如果所有输出都不起作用，并且PLC没有从输入设备接收输入，则可能是I/O模块出现问题。

对模块化PLC进行故障排除要方便得多，因为每个组件都可以独立于整个PLC系统进行处理。

正如最后一点所述，您可能已经意识到模块化PLC更容易维修，因为模块具有独立的系统。

这意味着由PLC控制的装配线的停机时间更少，因为故障排除所需的时间比固定I/O的时间更少。

因为模块可以单独购买，所以这样做的一个主要优点是，一旦发生这种情况，您绝对可以使用一组备份模块来立即更换损坏的模块。

通常，这些模块甚至PLC都是为处理工业条件而设计的，因此这种情况不会经常发生。但为了以防万一，有一个备份绝对值得！

对于固定式PLC，由于对PLC系统进行故障排除会更加困难，系统需要更多时间才能再次工作。

此外，如果PLC碰巧需要制造商进行一些维修（这又需要花费大量时间），您将必须完全更换PLC才能使系统再次工作。

基本上，备用PLC代替了固定PLC的备用模块。

这极大地扩展了模块化PLC的功能，因为您可以根据需要混合和匹配不同的模块来实现系统目标。

基本上，模块化PLC提供了更多的自定义选项，您甚至可以创建更复杂的设备系统，执行您可能从未想象过PLC可以执行的操作。

就像我们自己的台式计算机一样，模块化PLC能够进行内存扩展以获得更高的存储容量。

我能想到的最好的类比是将笔记本电脑作为固定I/OPLC，将台式计算机作为模块化I/OPLC。

笔记本电脑通常具有固定的RAM和硬盘内存，并且升级成本通常更高。

如果笔记本电脑恰好可以进行扩展，那么硬盘和RAM的兼容性也是一个问题。

台式计算机具有插槽，允许用户只需插入或更换现有部件即可升级计算机。

RAM或硬盘可以轻松更换，只需将现有的RAM或硬盘从其各自的连接中移除，然后用您在某处购买的新的替换即可。

虽然笔记本电脑通常比同价位的PC具有更大的优势（因为它们是便携式的），但与台式电脑相比，其处理能力的限制相当低。

与固定式PLC一样，一开始它可能比模块化PLC更优越，但从长远来看，模块化PLC仍将在高要求的应用中提供更大的经济优势。

PLC原始阶段的开关操作是继电器类型的。这意味着有一个使用可编程逻辑控制器控制的机电开关来为输出设备供电。

经过多年的发展，开发人员发现使用不同开关元件（三端双向可控硅开关元件和晶体管）控制输出的其他方法具有更大的优势。

然而，在选择PLC应具有的输出类型之前，必须首先考虑负载类型。

PLC类型：继电器输出（图片来自）

继电器输出适用于交流和直流输出设备。

它基本上是一个作为输出的继电器，PLC通过使电流流过继电器的线圈来控制继电器的切换。

如果您还不知道，电流通过线圈会在线圈中间产生磁场，吸引继电器的金属触点。

然而，继电器的问题之一是它在重复开关操作过程中经历的机械磨损。

因此，您现在应该意识到，继电器类型输出更适合不频繁的开关操作，例如激活电机等连续运行的设备。

PLC的类型：晶体管输出（图片来自）

晶体管是用于开关操作的半导体器件，用于微米级或纳米级微处理器内部。

在晶体管中，不涉及机械或移动部件，因此使用这种类型的输出可以实现更快的切换。

没有移动部件的开关器件称为固态器件。您可能已经在存储设备中听说过这个：固态硬盘。

当然，您应该已经期望固态驱动器具有更高的速度，就像您期望PLC的固态输出一样。

无论如何，由于晶体管的结构，只能处理直流输出：它们在切换后只允许一个方向的电流流动。

这种输出类型的优点之一是PLC使用光隔离来切换晶体管：从而将PLC与输出电源隔离。

三端双向可控硅开关也是一种固态器件，相当于两个“镜像”晶体管（特别是双极结型晶体管）。

由于电流现在可以在两个方向上流动，因此这种类型的PLC输出可用于控制使用交流电的输出。

前面提到的PLC输出类型是为开关操作而设计的。这意味着它们本质上是数字的，因为它们仅在开或关条件下工作。

模拟输出处于不同的领域。通常，模拟输出PLC控制连续运行设备（例如电机或涡轮机）的速度。当然，电压/电流范围根据制造商和/或模块而变化。

较大的PLC通常设计用于处理更多数量的设备，即使是模块化和固定类型也是如此。

然而，使用这些较大的PLC可能并不总是成为自动化系统控制器的最有效设备。

PLC制造商已经制造出越来越小的PLC来适应较小的应用。在购买固定式PLC时，这通常是最需要考虑的因素，因为正如您之前了解到的，固定式PLC在未来不需要大规模扩展的小型应用中使用效率更高。

迷你PLC通常有128到512个I/O点，这对于控制系统来说已经是很多了。

对于预计仅扩大一点规模的小型控制系统，迷你PLC是代替大型PLC（512个I/O点以上）的理想选择。

微型PLC是具有15至128个I/O点的PLC。它们最常用于非常小的自动化或控制系统，例如游乐设施。

为什么这样？由于游乐设施要求控制装置位于游乐设施本身附近，因此这就消除了游乐园中所有游乐设施都应有一个“中央PLC”的要求。

另外，由于每个游乐设施为了安全起见只能在这里或那里添加几个设备，因此不需要大量的I/O点，因此微型PLC就足够了。

PicoPLC的I/O点少于15个。

通常，它们出现在PLC培训系统中，因为它们非常易于使用（通常配有显示面板），并且对于想要首先了解PLC基础知识的初学者来说，它们看起来并不令人生畏。

Pico/NanoPLC设备真正令人向往的是简单性和紧凑性，因为它们通常只有手掌大小。

安全PLC是一种特殊类型的PLC，符合IEC61508——电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全。

基本上，这种类型的PLC功能就像普通的逻辑控制器一样，只是它几乎不会出现故障。

这听起来好得令人难以置信，因为事实确实如此。现实世界中没有哪一个场景是理想的。因此，安全PLC配备了“冗余”，这样如果它确实发生故障，它也会以安全的方式发生故障。

但唯一要记住的是，当您使用安全PLC时，必须有经验丰富且受过良好教育的维护人员来检查这些PLC。

此外，由于增加了安全电路，它通常比普通PLC更昂贵。

除此之外，如果这些都不是问题，那么从长远来看，使用安全PLC比普通PLC更方便。

市场上有不同类型的PLC，如果您负责设计，那么在将输入或输出设备实际连接到PLC甚至将PLC放入您的控制系统之前，这实际上是需要了解的重要信息。有些可能将交流输出连接到基于晶体管的PLC，这已经成为一个问题。如果您已阅读至此，您现在已经对在特定应用中具有成本效益的不同类型的PLC有了一个简要概述。

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