关于PLC、电缆线材及气缸选型的详细教程

以下是关于PLC、电缆线材及气缸选型的详细教程，整合了多个专业来源的核心要点：

生产厂家选择
- 日系PLC（如三菱FX系列、欧姆龙CP1系列）适合独立设备或简单控制系统，性价比高。
- 欧美系PLC（如西门子S7-1200/1500系列）适用于大型分布式系统或需复杂通信的场景（如工业以太网）。
- 特殊行业（如冶金、烟草）需选择有行业成熟案例的PLC品牌。
I/O点数估算
- 统计所有输入/输出信号（如传感器、执行器），并增加 10%-30%余量 以备扩展。
- 模块化PLC（如西门子S7-300/400）灵活配置，适用于中大型系统；整体型PLC（如S7-200）适合小型固定系统。
存储容量与处理速度
- 存储容量 ≈（数字量点数×10-15 + 模拟量点数×100）×1.25（单位为16位字）。
- 处理速度：小型PLC扫描周期≤0.5ms/K，大型≤0.2ms/K，需满足实时性要求。
功能模块选择
- 数字量模块：继电器型（低成本，寿命短）或晶体管型（高频响应）。
- 模拟量模块：根据信号类型（4-20mA、0-10V等）选择输入/输出通道。
- 特殊功能模块：如定位模块、高速计数模块、PID控制模块，需软硬件兼容。
通信与冗余设计
- 通信接口：支持RS485、Profibus、工业以太网等协议，确保与上位机或其他设备兼容。
- 冗余配置：关键系统需冗余CPU、电源及I/O模块（如1B1冗余）。

信号类型匹配
- 数字信号：普通屏蔽电缆（如RVVP）即可，需考虑传输距离（≤100米）。
- 模拟信号（如4-20mA）：需高屏蔽电缆（如双绞屏蔽线）以减少干扰。
- 通信电缆：Profibus用专用双绞屏蔽电缆，以太网用CAT5e/CAT6线。
电流与电压等级
- 电源线：根据负载电流选择线径（如2.5mm²可承载20A）。
- 控制线：低压（24VDC）可选0.5-1.5mm²线缆。
环境适应性
- 高温环境选耐高温线（如硅胶绝缘），腐蚀环境用氟塑料护套电缆。

确定负载与缸径
- 出力计算：公式 F = n×P×S，其中：
  - F为输出力（N），P为气压（MPa），S为活塞面积（mm²），n为安全系数（水平0.7，垂直0.5）。
  - 缸径 D 根据公式 D = √(4F/(π×P)) 计算后标准化（如32mm、40mm）。
行程与安装方式
- 行程：按实际运动距离+3-5mm压紧余量，优先选择标准行程（如50mm、100mm）。
- 安装形式：水平运动选脚座型，垂直运动选法兰型，需承受径向力选三轴气缸。
辅助配置
- 缓冲形式：低速用气缓冲，高速用液压缓冲。
- 磁性开关：选NPN/PNP型，根据安装空间选择钢带或轨道安装。
- 品牌选择：高端选SMC/Festo，性价比选亚德客，非关键部位可选国产仿制品牌。