第3章：PLC选型与配置：主流PLC品牌对比、硬件选型要点、I/O模块配置

大家好，我是老张。做厂务监控这么多年，PLC选型这块，我踩过的坑比你们见过的PLC型号还多。今天咱们就聊聊这个绕不开的话题——PLC怎么选、怎么配。

说实话，很多新手一上来就问「哪个PLC最好？」。这个问题其实没意义。PLC这东西，没有最好，只有最合适。我见过有人用西门子S7-1500去控制一个水泵，也见过用三菱FX5U去跑整条产线。嗯，不能说错，但总觉得有点浪费。

3.1 主流PLC品牌对比

目前厂务监控领域，主流就是三家：西门子、三菱、罗克韦尔。我分别说说我的感受。

3.1.1 西门子（Siemens）

西门子在国内市场占有率最高，尤其是S7-1200和S7-1500系列。我个人习惯用西门子，因为它的TIA Portal（博途）软件确实好用，一个平台搞定所有。

• S7-1200：适合中小型项目，比如单台空调机组、水泵房控制。性价比高，扩展灵活。
• S7-1500：适合大型厂务系统，比如整栋厂房的冷热源、空压系统。性能强，冗余方案成熟。
• S7-300/400：老产品了，但存量市场很大。很多老厂还在用，备件不好找，我建议新项目别碰。

3.1.2 三菱（Mitsubishi）

三菱在日系设备里是老大，尤其在纺织、包装行业用得很多。但在厂务监控里，三菱的份额不如西门子。

• FX5U：小型PLC，价格便宜，适合简单控制。我见过有人用它做楼宇自控，说实话有点吃力。
• L系列：中型PLC，性能不错，但编程软件GX Works3上手有点门槛。
• Q系列：大型PLC，冗余方案做得不错，但价格不便宜。

3.1.3 罗克韦尔（Rockwell Automation）

罗克韦尔在欧美市场很强，但在国内，说实话，用的人不多。主要是价格贵，而且技术支持不如西门子方便。

• CompactLogix：中型PLC，性能很强，但价格也高。
• ControlLogix：大型PLC，冗余方案业界顶级，适合对可靠性要求极高的场合。

我个人建议，除非甲方指定，或者项目本身就在欧美体系下，否则尽量别碰罗克韦尔。备件难买，工程师难找，出了问题很麻烦。

3.2 PLC硬件选型要点

选PLC，说白了就是看三个东西：CPU性能、通信能力、扩展性。我一个个说。

3.2.1 CPU性能

CPU性能不是越高越好。我见过有人用S7-1500去控制一个开关量，纯属浪费。选型时主要看：

• 程序容量：一般厂务系统，10K步以内就够了。大型系统可能需要50K步以上。
• 处理速度：普通逻辑控制0.1ms就够了。如果有高速计数或运动控制，需要0.01ms级别。
• 内存：建议至少留30%余量。我曾经在一个项目里，程序写到最后发现内存不够，只能换CPU，工期耽误了一周。

3.2.2 通信能力

厂务系统里，PLC要跟变频器、仪表、上位机、MES等一堆设备通信。所以通信接口很重要。

• 以太网口：现在基本是标配。建议选带双网口的，可以做冗余。
• 串口（RS485/232）：老设备还在用。我建议至少留一个RS485口，方便接电表、温控器。
• 现场总线：Profinet、EtherCAT、CC-Link等。根据你选的品牌来定。

嗯，这里要注意：通信协议一定要统一。我见过一个项目，PLC用Profinet，变频器用Modbus TCP，中间还得加个网关，麻烦不说，还容易出问题。

3.2.3 扩展性

厂务系统经常要后期加设备。所以PLC的扩展能力一定要留足。

• 本地扩展：看能挂多少个I/O模块。一般8-16个就够了。
• 远程扩展：通过Profinet或EtherCAT，可以挂几十个远程站。这个在大型厂区很有用。
• 特殊模块：比如温度模块、称重模块、高速计数模块。选型时确认一下有没有对应的模块。

3.3 I/O模块配置

I/O模块配置，说白了就是「点表」的落地。我一般按这个步骤来：

3.3.1 确定I/O类型和数量

先统计所有设备的信号类型：

信号类型	常见设备	典型数量
DI（数字量输入）	按钮、限位开关、继电器触点	占总量40%
DO（数字量输出）	接触器、指示灯、电磁阀	占总量30%
AI（模拟量输入）	温度传感器、压力变送器、流量计	占总量20%
AO（模拟量输出）	变频器、调节阀	占总量10%

我建议，统计时多留20%的余量。为什么？因为现场经常会有「意外」——比如甲方突然说要加一个传感器，或者调试时发现某个信号需要单独监控。

3.3.2 选择I/O模块

选模块时，注意几个细节：

• 通道数：常见的有8通道、16通道、32通道。我建议用16通道的，性价比最高。32通道的虽然便宜，但一旦坏一个通道，整个模块都得换。
• 隔离方式：建议选带光电隔离的。厂务现场干扰大，不隔离的话，信号容易飘。我曾经在一个项目里，没隔离的AI模块，读数跳来跳去，最后全换了。
• 接线方式：建议选带弹簧端子的，比螺丝端子省事多了。尤其是后期维护，不用拧螺丝，一插一拔就行。

3.3.3 配置示例

假设一个空调机组的控制柜，需要：

• DI：16点（风机状态、过滤器压差、手自动状态等）
• DO：8点（风机启停、阀门开关等）
• AI：4点（温度、湿度、压力）
• AO：2点（变频器频率、调节阀开度）

那么，我可能会这样配：

PLC CPU：西门子 S7-1200 1214C（自带14DI/10DO）
扩展模块1：SM 1221 DI 16×24VDC（16点数字量输入）
扩展模块2：SM 1222 DO 8×继电器（8点数字量输出）
扩展模块3：SM 1231 AI 4×13位（4点模拟量输入）
扩展模块4：SM 1232 AO 2×14位（2点模拟量输出）

你看，这样配下来，CPU自带的I/O刚好够用，扩展模块也留了余量。以后要加设备，再加一个模块就行。

3.4 总结

PLC选型这事，说白了就是「够用就好，留有余地」。别追求高端，也别抠门到不够用。我见过太多项目，要么选型过度浪费钱，要么选型不足后期加钱。

嗯，最后说一句：选型前，一定要去现场看看。看看柜子多大，看看线怎么走，看看有没有强干扰源。纸上谈兵，迟早要交学费。