当系统的各个控制对象分布在不同地域时，应根据各个部分的具体要求来选择PLC，以组成一个分布式的控制系统。 （3）机型统一
PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块印刷电路板上，并封装在一个壳体内，省去了插接环节，因此体积小、价格便宜。但由于整体式结构的PLC功能有限，只适合于控制要求比较简单的系统。一般大型的控制系统都使用模块式结构，这样功能易扩展，比整体式灵活。 （4）是否在线编程
PLC的特点之一是使用灵活。当被控设备的工艺过程改变时，只需用编程器 重新修改程序，就能满足新的控制要求，给生产带来很大方便。 （5）PLC的环境适应性
由于PLC是直接用于工业控制的工业控制器，生产厂家都把它设计成能在恶劣的环境条件下可靠地工作。尽管如此，每种PLC都有自己的环境技术条件，用户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要进行充分的考虑。
一般PLC及其外部电路（I/O模块、辅助电源等）都能在下列环境条件下可靠工作： 温度 工作温度0～55℃ 储存温度 -40℃～+85℃
温度 相对湿度5%～95%（无凝结霜） 振动和冲击 满足国际电工委员会标准
电源 交流220V，允许变化范围为-15%～+15%，频率为47～53Hz， 瞬间停电保持10ms
环境 周围空气不能混有可燃性、爆炸性和腐蚀性气体
对于需要应用在特殊环境下的PLC，要根据具体的情况进行合理的选择。 3.1.2PLC容量选择
PLC容量包括两个方面：一是I/O的点数；二是用户存储器的容量（字数）。 PLC容量的选择除满足控制要求外，还应留有适当的裕量，以做备用。根据经验，在选择存储容量时，一般按实际需要的10%～25%考虑裕量。对于开关量控制系统，存储器字数为开关量乘以8；对于有模拟量控制功能的PLC，所需存储器字数为模拟内存单元数乘以100。通常，一条逻辑指令占用存储器一个字。计时、计数、移位及算术运算、数据传输等指令占用存储器两个字。各种指令占存储器的字数可查阅PLC产品使用手册。
I/O点数也应留有适当裕量。由于目前I/O点数较多的PLC价格较高，若备用的I/O的点的数量太多，将使成本增加。根据被控对象的输入和输出信号的总点数，并考虑到今后的调整和扩充，通常I/O点数按实际需要的10%～15%考虑备用量。
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3.1.3I/O模块的选择
PLC是一种工业控制系统，他的控制对象是工业生产设备或工业生产过程他的工作环境是工业生产现场。他与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。
通过I/O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数，并以这些现场数据作为对被控对象进行控制的依据。同时控制器又通过I/O接口模块将控制器的处理结果送给工业生产过程中的被控设备，驱动各种执行机构来实现控制。外部设备或生产过程中的信号电平各种各样，各种机构所需的信息电平也是各种各样的，而PLC的CPU所处理信息只能是标准电平，所以I/O接口模块还需实现这种转换。PLC从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离。为了确保这些信息的正确无误，PLC的I/O接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要，PLC相应有许多种I/O接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入及模拟量输出模块，可以根据实际需要进行选择使用。
标准的I/O模块用于同传感器和开关（如按钮、限位开关等）及控制（开/关）设备（如指示灯、报警器、电动机起动器等）进行数据传输。典型的交流I/O信号为24～240V（AC），直流I/O信号为0～10V（DC）。
I/O点数的确定要充分的考虑到裕量，能方便的对功能进行扩展。对一个控 制对象，由于采用不同的控制方法或编程水平不一样，I/O所用的点数就可能有所不同，现具体分析如下：
（1）开关量输入模块输入电压的选择
输入模块的输入电压一般为DC24V 和 AC220V。直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接。交流输入方式的触点接触可靠，适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。 （2）开关量输出模块的选择
继电器型输出模块的触点工作电压范围广，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿命有一定的限制。如果系统的输出信号变化不是很频繁，选用继电器型。
选择时应考虑负载电压的种类和大小、系统对延迟时间的要求、负载状态变化是否频繁等，还应注意同一输出模块对电阻性负载、电感性负载和白炽灯的驱动能力的差异。输出模块的输出电流额定值应大于负载电流的最大值。
本系统设计中根据实际选用的是AC220V开关量输入模块和继电器型输出模块。 以此为依据，本系统的设计选用三菱公司的FX2N系列（见表3.1）可编程序控制器。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器，完全符合此设计的要求。
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表3.1 FX2N 系列基本单元 型 号 继电器输出 可控硅输出 晶体管输出 输 入 点 数 8 16 24 32 40 输 出 扩展模块 点 数 可用点数 8 16 24 32 40 24～32 24～32 48～64 48～64 48～64 FX2N-16MR-001 FX2N-16MS FX2N-16MT FX2N-32MR-001 FX2N-32MS FX2N-32MT FX2N-48MR-001 FX2N-48MS FX2N-48MT FX2N-64MR-001 FX2N-64MS FX2N-64MT FX2N-80MR-001 FX2N-80MS FX2N-80MT 3.2 确定I/O点及选择PLC
3.2.1可编程控制器控制系统I/O点数估计
输入设备——用以产生输入控制信号（如按钮、指令开关、限位开关、接近开关、传感器等）。本系统中包括双向选择开关4个，按钮开关5个，光栅开关2个和接近开关5个。
输出设备——由PLC的输出信号驱动的执行元件，如继电器、接触器、电磁阀、指示灯等。该系统中有中间继电器5个，接触器2个，电磁阀5个，指示灯1个。
本系统中实际需要输入点17点，输出点8点，根据输入输出点数，以及考虑到今后对系统的维护和扩充使用，要保留一定的裕量，因此我们选用的PLC型号为三菱公司的FX2N系列，其选择如下：
基本单元：FX2N-48MR（输入点24点，输出点24点）
功能模块：FX2N－4AD-TC模块1个、FX2N－4DA模块1个、FX2N-422-BD通信口1个
在确定了控制对象的控制任务和选择好PLC的机型后，即可安排输入、输出的配置，并对输入、输出进行地址编号。分配I/O地址时要注意以下问题： （1） 设备I/O地址尽可能连续； （2） 相邻设备I/O地址尽可能连续； （3） 输入/输出I/O地址分开；
（4） 每一框架I/O地址不要全部占满，要留有一定的余量，便于系统扩展和工艺流程的改，但不宜保留太多，否则会增加系统成本；
（5） 充分考虑控制柜与控制柜之间、框架与框架之间、模块与模块之间的信号联系，合理地安排I/O地址，减少它们之间的内部连线。
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3.2.2 PLC的I/O分配表
序号 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X20 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 表3.2 PLC的I/O分配表
名称 元件符号 电机启动 电机停止 复位开关 手动模式选择 自动模式选择 手动开/合模 SB1 SB2 SB3 SA1 SA2 备注 启动按纽 停止按纽 手动/自动双向选择开关 开模/合模双向选择开关 射进/射退选择开关 光栅 接近开关 光栅 接触器 接触器 中间继电器 中间继电器 中间继电器 中间继电器 中间继电器 输 入 手动射台进/退 SA3 手动注射 手动预塑 手动顶出 模间安全光栅 合模到接近开关 射台进接近开关 射台退接近开关 预塑完接近开关 开模到接近开关 产品计件光栅 电机开 电机停 开/合模 射台进/退 注射 预塑 顶出 SB4 SB5 SA4 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 SQ7 KM1 KM2 KA1 KA2 KA3 KA4 KA5 输 出 3.3 器件选型
3.3.1交流调功器选型及接线方法 （1）调功器选型
调功器的选择主要是根据负载的大小决定的，当负载功率较小时可以选用单相方案,但当负载的功率较大时，选用单相将会给电网造成严重的不平衡，所以大功率的负载一般选用三相调功器。在选择调功器时也要考虑到供电回路的断路器和电
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缆的承受能力。一般几个千瓦以下的电加热系统可以考虑使用单相电力调整器，大于的应选用三相电力调功器。
综上所述,我们将在本课题中采用三相电力调整器。 在单相电加热回路中,负载电流计算如下:
I(负载电流)=P(负载的额定功率)/3U(电源电压)
考虑到功率余量, 让负载电流乘以一定的系数 .一般可选1.3-1.6倍之间.即: I(电力调整期电流)=I(负载电流)*1.5
注塑机的加热负载选用三相星形负载,额定功率为10KW，选型如下: I(实际电流)=10000W/3*220V=15.2A
I(电力调整器电流) =15.2*1.5=25A
由上所述，本课题将选用斯通ST35P电力调整器。ST35P电力调整器是运用数字电路触发可控硅实现调压和调功。调压采用移相控制方式，调功有定周期调功和变周期调功两种方式。电力调整器带有同步电路、自动判别相位、缺相保护、上电缓起动、缓关断、散热器超温检测、恒流输出、电流限制、过流保护、串行工作状态指示等功能。ST35P电力调整器的特点：十位A/D，输出线性化程度高，输出起控点低。ST35P电力调整器可与带0~5V、0~10V或4~20mA等的智能PID调节器或PLC配套使用，也可独立使用手动功能。ST35P电力调整器的负载类型可以是三相阻性负载、感性负载及变压器负载；负载方式可以是星形中心接地负载、星形中心不接地负载、三角形负载。ST35P电力调整器可广泛应用于工业电炉的加热控制、冶金、化工、纺织机械等领域。 （2）调功器的接线
斯通ST35P电力调整器的整机接线图（见附录A）。
下面介绍斯通ST35P电力调整器常用的五种接线方式（见图3-1）： ①最简自动控制接线图
说明：1.自动控制时，若不带限幅功能R1、R2必须短路。
2.0~5V、0~10V及4~20mA均接C1、C2；但只能接其中一种。 图3-1a：
CN1C1C2GNDR1R2R3VORSA1A2L1L2
运行待机控制信号电源报警380V AC②带限幅功能的自动控制接线图
说明：1.恒流工作时，图中限幅功能可限制输出的电流，详细使用方法参考恒流调试
过程。
2.普通工作模式时，图中限幅电位器能限制输出的电压。
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