在工業(yè)自動化領(lǐng)域選擇控制器時

一、按控制對象與功能需求選擇

1. 邏輯控制為主（開關(guān)量/簡單模擬量）

- PLC：

- 優(yōu)勢：抗干擾強、編程簡單（梯形圖）、性價比高，適合順序控制（如生產(chǎn)線啟停、傳送帶邏輯）。

- 場景：機床啟?？刂啤b機流程、小型泵站自動化。

2. 復雜過程控制（連續(xù)模擬量/多變量調(diào)節(jié)）

- 選DCS或PID控制器：

- DCS：適合大型流程（如化工反應(yīng)釜、電廠鍋爐），支持分布式部署與集中監(jiān)控，需搭配專用操作站。

- PID控制器：獨立式儀表或PLC/DCS內(nèi)置模塊，用于單回路調(diào)節(jié)（如恒溫箱溫度控制）。

3. 高精度運動控制（多軸聯(lián)動/軌跡規(guī)劃）

- 選運動控制器或機器人控制器：

- 運動控制器：

- 獨立式：如Delta Tau，適合高速、高精度場景（半導體晶圓切割）。

- PC-Based：如雷賽智能，搭配工控機實現(xiàn)算法定制（3C產(chǎn)品點膠機）。

- 機器人控制器：如發(fā)那科R-30iB，專用于工業(yè)機械臂，內(nèi)置逆解算與碰撞檢測算法。

4. 數(shù)據(jù)交互與邊緣計算需求

- 選邊緣控制器或工控機：

- 邊緣控制器：如研華UNO系列，支持OPC UA、MQTT協(xié)議轉(zhuǎn)換，適合智能制造中連接PLC與云端（遠程設(shè)備預警）。

- 工控機：搭配組態(tài)軟件（如WinCC），用于需要人機界面（HMI）與數(shù)據(jù)存儲的場景（工廠SCADA系統(tǒng)）。

二、按系統(tǒng)規(guī)模與架構(gòu)選擇

1. 小型單機/局部系統(tǒng)（I/O點數(shù)<200）

- 優(yōu)先PLC：如西門子S7-1200、三菱FX5U，成本低且部署便捷。

- 例外：若需機器視覺集成，可選帶視覺接口的PLC（如基恩士KV-X）或工控機+視覺卡。

2. 中型分布式系統(tǒng)（I/O點數(shù)200~1000，多站點協(xié)同）

- PLC+現(xiàn)場總線：

- 主PLC（如西門子S7-1500）通過PROFINET連接分布式I/O模塊（如ET 200SP），用于汽車焊裝線多工位同步控制。

- 輕量級DCS：如橫河CENTUM VP小型系統(tǒng)，適合制藥廠多罐體液位聯(lián)動控制。

3. 大型復雜系統(tǒng)（I/O點數(shù)>1000，跨地域/高可靠性）

- DCS或工控機+實時操作系統(tǒng)：

- DCS：如霍尼韋爾Experion，用于石化廠全廠監(jiān)控，支持冗余控制器與熱備份。

- 工控機+RTX（實時擴展）：如研華ARK系列，搭配RTX系統(tǒng)實現(xiàn)毫秒級硬實時控制（鋰電設(shè)備）。

三、按成本與擴展性權(quán)衡

1. 預算有限/標準化場景

- PLC+模塊化擴展：通過IO模塊靈活擴展，避免過度設(shè)計（如食品飲料生產(chǎn)線改造）。

2. 需要長期升級/技術(shù)迭代

- 工控機或邊緣控制器：軟件定義控制邏輯，支持后期算法升級（如新能源電池產(chǎn)線的AI缺陷檢測集成）。

3. 跨品牌兼容/舊系統(tǒng)改造

- 現(xiàn)場總線控制器或邊緣網(wǎng)關(guān)：

- 如使用EtherCAT網(wǎng)關(guān)連接老舊PLC（如歐姆龍CJ系列）與新伺服系統(tǒng)，保護原有投資。

四、特殊場景關(guān)鍵指標

1. 實時性要求

- 硬實時（微秒級）：選專用運動控制器（如ACS）或帶FPGA的PLC（如貝加萊X20），用于半導體封裝設(shè)備。

- 軟實時（毫秒級）：PLC或工控機（如倍福AX5000）即可滿足，如物流分揀線傳送帶速度調(diào)節(jié)。

2. 環(huán)境適應(yīng)性

- 強干擾/惡劣工況：優(yōu)先PLC（金屬外殼+抗振動設(shè)計），如鋼鐵廠高爐控制。

- 高溫/粉塵環(huán)境：需選寬溫工控機（-40℃~70℃）或帶散熱設(shè)計的控制器（如研華UNO-3082G）。

典型選型案例

場景 推薦控制器 核心理由 

汽車總裝線順序控制 西門子S7-1500 + ET 200SP 高速響應(yīng)、PROFINET總線高效組網(wǎng) 

鋰電池涂布機張力控制 貝加萊APROL + 伺服控制器 多軸同步控制、支持PID與機器學習算法 

石油煉化廠集散控制 艾默生DeltaV DCS 冗余架構(gòu)、符合ISA 84安全標準 

3C產(chǎn)品視覺檢測設(shè)備 研華工控機 + 固高運動控制卡 靈活算法開發(fā)、視覺與運動實時協(xié)同 

總結(jié)：先明確控制對象（邏輯/過程/運動）、規(guī)模（點數(shù)/站點）、實時性等級，再結(jié)合預算與技術(shù)生態(tài)（如已有品牌兼容性），優(yōu)先選擇成熟方案而非盲目追求技術(shù)前沿。