ABB模塊AI845 3BSE023675R2
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自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器取代傳統繼電器控制裝置以來，PLC快速發展在世界各地得到了廣泛應用。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數的不斷擴大，近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩，但在中國等發展中國家的增長十分迅速，2017年PLC市場在取得16.6%的增長。
與此同時，PLC的功能也不斷完善，隨著計算機技術、信號處理技術、控制技術網絡技術的不斷發展和用戶需求的不斷提高，如今PLC不僅控制功能增強，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠程I/O和通信網絡、數據處理以及圖像顯示的發展，使PLC向用于連續生產過程控制的方向發展，成為實現工業生產自動化的一大支柱。如何靈活配置PLC真正實現工業互聯智能化的背后支撐，本文以高性能模擬技術提供商ADI公司的PLC解決方案舉例，說明如何借助ADI公司的放大器、數據轉換、信號處理和電源技術以及專業經驗，實現高分辨率、低噪聲的工業PLC系統。
工業PLC系統設計考慮和主要挑戰
通常而言，PLC系統由電源、CPU和多個模擬及數字I/O模塊組成，可控制、執行和監控復雜的機器變量。PLC設計用于多輸入和輸出配置，具有擴展的溫度范圍、電噪聲抑制性能、抗震性和抗沖擊能力。PLC系統包括電源、控制和通信模塊以及多種模擬輸入、模擬輸出、數字輸入和數字輸出模塊。為了獲得合適的PLC系統設計，設計人員必須考慮許多不同的系統要求，包括精度、帶寬和輸入范圍等。此外，還需要考慮以下系統因素：
1、對于TC (熱電偶)和RTD，模擬輸入類型和范圍可低至±10 mV;對于執行器控制器可高至±10 V—或者過程控制系統中的4 mA至20 mA電流。
2、模擬輸出類型和范圍通常包括±5 V、±10 V、0 V至5 V、0 V至10 V、4 mA至20 mA和0 mA至20 mA，有時需要超量程能力。
3、輸入/輸出模塊分辨率和精度的典型范圍為12位至16位，工業溫度范圍內的精度為0.1%。
4、與不同現場總線連接。
5、隔離;系統電源模塊和低功耗電子器件之間;輸入和輸出之間;I/O和*控制單元之間;隔離等級范圍為1 kV至2.5 kV。
6、模擬輸入/輸出和電源輸入保護：故障條件電壓或電流和EMC考慮因素，包括電涌、快速脈沖瞬變和ESD。
7、隨著電路板尺寸的減小，功效比、熱管理和散熱將成為小型化器件一個日益重要的問題。
另外，更多的通道或節點需要置于相同的空間中，因而要求采用高密度系統，必須減小器件尺寸。這意味著外殼更小，從而帶來電源管理和散熱難題，因此需要通過集成動態電源控制實現智能電源管理的解決方案。
