PLC控制柜是工业自动化系统的核心，其内部元器件的选型直接关系到系统的稳定性、安全性与效率。一份清晰的选型一览表不仅是设计的蓝图，更是电气工程师专业能力的体现。本文将系统梳理PLC控制柜的关键电气元器件选型要点，为工程师提供一份实用的参考指南。

一、核心控制单元：PLC及其模块
1. PLC主机（CPU）：根据I/O点数、程序容量、处理速度、通讯功能（如以太网、现场总线）及特殊功能需求（如运动控制、PID调节）进行选型。品牌、系列和性能等级是关键考量因素。
2. 数字量输入/输出（DI/DO）模块：根据输入信号的类型（如干接点、NPN/PNP）、电压等级（24VDC、220VAC）、输出负载类型（继电器、晶体管）及隔离要求进行选择。需预留10%-20%的备用点。
3. 模拟量输入/输出（AI/AO）模块：关注信号类型（如4-20mA、0-10V）、精度（分辨率）、采样速度、通道数及是否需要隔离。
4. 特殊功能模块：如高速计数、温度测量（RTD/热电偶）、定位控制、通讯扩展等模块，需根据具体工艺要求匹配。

二、动力与保护：电源、断路器与接触器
1. 电源：
* 系统电源：为PLC及模块供电，需计算总功耗，并考虑电压波动、冗余需求。通常选择24VDC开关电源，注意其额定电流和动态响应。

• 隔离变压器/稳压电源：为控制回路提供稳定、隔离的AC电源，增强抗干扰能力。

1. 断路器（空气开关）：

• 主回路断路器：根据总负载电流、电机启动电流（如有）及短路分断能力选型。

• 控制回路断路器：为PLC、继电器、传感器等控制电路提供过载和短路保护，额定电流通常较小（如1A-10A）。

1. 接触器与继电器：

• 动力接触器：控制电机等大功率负载，额定电流需大于负载电流，并考虑AC/DC线圈电压与PLC输出匹配。

• 中间继电器：用于PLC输出点的扩展、隔离或信号转换（如PLC的24V晶体管输出驱动220VAC接触器线圈）。需关注线圈电压、触点容量及形式（常开/常闭）。

三、信号与连接：传感器、按钮与接线元件
1. 传感器与开关：包括接近开关、光电开关、行程开关、压力/温度变送器等。选型时需明确检测方式、输出信号类型（NPN/PNP、NAMUR）、防护等级（IP等级）、测量范围与精度。
2. 操作与指示元件：按钮、选择开关、指示灯（含LED电阻计算）、急停按钮（必须采用常闭触点，安全回路设计）等，需符合人机工程学和安全标准。
3. 接线端子与线缆：
* 端子排：选择阻燃材料，根据电流大小、导线截面积、是否需要熔断器底座、标记号牌等选型。

• 线缆：动力线、控制线、信号线、通讯线（如Profibus、以太网线）需分开布线，并依据电流、电压降、屏蔽抗干扰要求选择合适规格。

四、安全与通讯
1. 安全器件：安全继电器、安全光幕、安全门锁等，用于构建安全回路（如STO功能），必须符合相关安全标准（如ISO 13849， IEC 62061）。
2. 通讯设备：根据系统架构选择交换机、通讯接头（如Profibus、CAN）、网关/协议转换器、无线模块等，确保网络稳定可靠。

五、辅助与柜体
1. 浪涌保护器（SPD）：对电源线和信号线进行防雷击、过电压保护。
2. 散热装置：根据柜内发热量计算，选择风扇、空调或热交换器，确保柜内温度在元器件允许范围内。
3. 柜体：依据防护等级（IP等级）、安装方式（壁挂、落地）、尺寸、材质及内部安装板布局进行选择。

选型核心原则：
可靠性第一：在预算允许内，优先选择质量可靠、经过市场验证的品牌和产品。
匹配性与扩展性：元器件参数必须与负载、信号及PLC系统完美匹配，并考虑未来可能的系统扩展需求。
安全合规：严格遵守电气安全规范（如GB、IEC标准），特别是涉及人身和设备安全的回路。
维护便利：布局清晰，标记明确，便于后期调试、故障诊断和维护。
* 文档齐全：选型表应附带详细的型号、规格、数量、品牌及技术参数，形成完整的项目技术档案。

掌握这份选型一览表背后的逻辑，电气工程师便能从全局出发，设计出既经济高效又稳定可靠的PLC控制柜，为自动化系统打下坚实基础。