摘要：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是在自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。若將自動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制器的功能用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，就組成了典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。文章發(fā)表在《計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)》上，是電子職稱論文發(fā)表范文，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制,可編程序控制器,系統(tǒng),設(shè)計(jì),應(yīng)用

　　在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場中的這些自動(dòng)控制問題，若采用可編程序控制器(PC)來解決自動(dòng)控制問題已成為最有效的工具之一，本文敘述PC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題。

　　硬件選購目前市場上的PC產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、anasonic,德國的SIEMENS，韓國的LG等。近幾年，PC產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降，其性價(jià)比越來越高，這是眾多技術(shù)人員選用PC的重要原因。那么，如何選購PC產(chǎn)品呢?

　　1.系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用 PC單機(jī)控制，還是用PC形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算PC輸入、輸出點(diǎn)。數(shù)，并且在選購PC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量(10%)。

　　2.確定負(fù)載類型根據(jù)PC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。

　　3.存儲容量與速度盡管國外各廠家的PC產(chǎn)品大體相同，但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個(gè)公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo)。一般存儲容量越大、速度越快的PC價(jià)格就越高，但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用PC產(chǎn)品。

　　4.編程器的選購 PC編程可采用三種方式：

　　一是用一般的手持編程器編程，它只能用商家規(guī)定語句表中的語句編程。這種方式效率低，但對于系統(tǒng)容量小，用量小的產(chǎn)品比較適宜，并且體積小，易于現(xiàn)場調(diào)試，造價(jià)也較低。

　　二是用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價(jià)格較高。

　　三是用 IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)加PC軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PC開發(fā)軟件包價(jià)格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試。

　　因此，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易，開發(fā)周期的長短以及資金的情況合理選購PC產(chǎn)品。

　　輸出回路的設(shè)計(jì)

　　1.各種輸出方式之間的比較

　　(1)繼電器輸出：優(yōu)點(diǎn)是不同公共點(diǎn)之間可帶不同的交、直流負(fù)載，且電壓也可不同，帶負(fù)載電流可達(dá)2A/點(diǎn);但繼電器輸出方式不適用于高頻動(dòng)作的負(fù)載，這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負(fù)載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至Jl百萬次之間，有的公司產(chǎn)品可達(dá)1000萬次以上，響應(yīng)時(shí)間為10ms

　　(2)晶閘管輸出：帶負(fù)載能力為0.2A/點(diǎn)，只能帶交流負(fù)載，可適應(yīng)高頻動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間為1ms.

　　(3)晶體管輸出：最大優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)于高頻動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間短，一般為0.2ms左右，但它只能帶 DC 5—30V的負(fù)載，最大輸出負(fù)載電流為0.5A/點(diǎn)，但每4點(diǎn)不得大于0.8A。

　　當(dāng)你的系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下時(shí)，應(yīng)首選繼電器輸出，因其電路設(shè)計(jì)簡單，抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。當(dāng)頻率為10次/min以下時(shí)，既可采用繼電器輸出方式;也可采用PC輸出驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓三極管(5—10A)，再驅(qū)動(dòng)負(fù)載，可大大減小電流。

　　2.抗干擾與外部互鎖當(dāng) PC輸出帶感性負(fù)載，負(fù)載斷電時(shí)會對PC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路，可有效保護(hù)PC。

　　當(dāng)兩個(gè)物理量的輸出在PC內(nèi)部已進(jìn)行軟件互鎖后，在PC的外部也應(yīng)進(jìn)行互鎖，以加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。

　　3.“GOM“點(diǎn)的選擇不同的 PC產(chǎn)品，其“COM”點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的，有的一個(gè)“COM”點(diǎn)帶8個(gè)輸出點(diǎn)，有的帶4個(gè)輸出點(diǎn)，也有帶2個(gè)或1個(gè)輸出點(diǎn)的。當(dāng)負(fù)載的種類多，且電流大時(shí)，采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶1—2個(gè)輸出點(diǎn)的 PC產(chǎn)品;當(dāng)負(fù)載數(shù)量多而種類少時(shí)，采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶4—8個(gè)輸出點(diǎn)的PC產(chǎn)品。這樣會對電路設(shè)計(jì)帶來很多方便，每個(gè)“COM”點(diǎn)處加一熔絲，1—2個(gè)輸出時(shí)加2A的熔絲，4—8點(diǎn)輸出的加5—10A的熔絲，因 PC內(nèi)部一般沒有熔絲。

　　4.PC外部驅(qū)動(dòng)電路對于 PC輸出不能直接帶動(dòng)負(fù)載的情況下，必須在外部采用驅(qū)動(dòng)電路：可以用三極管驅(qū)，也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)采用保護(hù)電路和浪涌吸收電路，且每路有顯示二極管(LED)指示。印制板應(yīng)做成插拔式，易于維修。

　　PC的輸入輸出布線也有一定的要求，請看各公司的使用說明書。

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