1、PC 控制系统设计的要点 PC 控制系统设计，硬件要确定 PC 单机还是 PC 网络，80 点以内的系统选用不须扩展模块的 PC 单机，PC 输入输出点数要留有 10余量，存储容量和指令执行速度是重要指标，手持编程器易于现场调试，选用大公司的 PC 产品；输入回路中电源为 AC85240V、DC24V 时，应加装电源净化元件，PC 内、外接DC24V“一”端和“COM”端不共接；输出回路中输出方式：继电器输出适用于不同公共点间带不同交、直流负载，电流达 2A点；晶体管输出适宜高频动作，响应时间 O2ms。每个“COM” 点加一熔丝。用手持编程器编程先画梯形图再编程。自动控制 可编程序控制器系统
2、 设计 应用在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，若采用可编程序控制器(PC)来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一， PC 控制系统设计时应该注意的问题。硬件选购目前市场上的 PC 产品众多，除国产品牌外，国外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、松下,德国的西门子，韩国的 LG 等。如何选购 PC产品呢?1系统规模首先应确定系统用 PC 单机控制，还是用 PC 形成网络，由此计算 PC 输入、输出点数，并且在选购 PC 时要在实际需要点数的基础上
3、留有一定余量(10%)。2确定负载类型根据 PC 输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及 PC 输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或晶闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。3存储容量与速度尽管国外各厂家的 PC 产品大体相同，但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同，而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大、速度越快的 PC 价格就越高，但应该根据系统的大小合理选用 PC 产品。4编程器的选购 PC 编程可采用三种方式： 一是用一般的手持编程
4、器编程，它只能用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低，但对于系统容量小，用量小的产品比较适宜，并且体积小，易于现场调试，造价也较低。二是用图形编程器编程，该编程器采用梯形图编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高。三是用 IBM 个人计算机加 PC 软件包编程，这种方式是效率最高的一种方式，但大部分公司的 PC 开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试。因此，应根据系统的大小与难易，开发周期的长短以及资金的情况合理选购 PC 产品。5尽量选用大公司的产品其质量有保障，且技术支持好，一般售后服务也较好，还有利于你的产品扩展与软件升级。输入回路的设计1电源回路
5、 PC 供电电源一般为 AC85240V(也有 DC24V)，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件(如电源滤波器、1：1 隔离变压器等)。2PC 上 DC24V 电源的使用各公司 PC 产品上一般都有 DC24V 电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要注意容量，同时作好防短路措施(因为该电源的过载或短路都将影响 PC 的运行)。3. 外部 DC24V 电源 若输入回路有 DC24V 供电的接近开关、光电开关等，而 PC 上 DC24V 电源容量不够时，要从外部提供 DC24V 电源；但该电源的“”端不要与 PC 的 DC24V 的“”端以及“COM”端相连，否
6、则会影响 PC 的运行。4输入的灵敏度各厂家对 PC 的输人端电压和电流都有规定，因此，当输入回路串有二极管或电阻(不能完全启动)，或者有并联电阻或有漏电流时(不能完全切断)，就会有误动作，灵敏度下降，对此应采取措施。另一方面，当输入器件的输入电流大于 PC 的最大输入电流时，也会引起误动作，应采用弱电流的输入器件，并且选用输入为共漏型输入的 PC。输入信号的漏电流：当一个两线式传感器，例如，光电开关，接近开关，限位开关等作为输入信号装置被接到 PC 时，漏电流可能会导致输入信号 ON。为了防止这种情况发生，请按下图接一个并联电阻。传感器输入电源PC分流电阻如果电流小于 1.3Ma。PC 不会
7、出现问题，如果大于 1.3mA，并联电阻值可按下式计算：I=漏电流 mAR=7.2/2.4I-3（K）以下输出回路的设计1各种输出方式之间的比较(1)继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达 2A点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至 l 百万次之间，有的公司产品可达 1000 万次以上，响应时间为10ms(2)晶闸管输出：带负载能力为 02A点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为 1ms.(3)晶体管输出：最大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为02ms
8、左右，但它只能带 DC 530V 的负载，最大输出负载电流为 05A点，但每 4 点不得大于 08A。2抗干扰与外部互锁当 I/O 单元与感性负载相连时，一定要在负载两端安一个浪涌抑制器或一个二极管，以吸收负载产生的反电势，如图：当 PC 的负载很可能产生较大的电磁干扰时，一定要采取一些适当的抗干扰措施，如果装置可能造成超过 1200 伏以上的干扰时（如电磁继电器或电磁网等），就需要干扰抑制器。如果干扰源是交流设备的话，在负载两端 并联一个二极管。当 CPU 机架与 I/O 扩展机架安装在同一底座时，一定要在底座上按一地线，同时底座应是传导性强的金属，以提高系统的抗干扰性。3.输出漏电流如因输
9、出漏电流引起输出晶体管或可控硅误动作，请在输出装置上并联一个电阻，如图所示负载电源LPC分流电阻COM并联电阻值可按下式计算REon/I其中， Eon：负载的工作电压I：漏电流 MaR：并联电阻4“COM“点的选择不同的 PC 产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带8 个输出点，有的带 4 个输出点，也有带 2 个或 1 个输出点的。当负载的种类多，且电流大时，采用一个“COM”点带 12 个输出点的 PC 产品；当负载数量多而种类少时，采用一个“COM”点带 48 个输出点的 PC 产品。这样会对电路设计带来很多方便，每个“COM”点处加一熔丝，12 个输出时加 2A
10、的熔丝，48 点输出的加 510A 的熔丝，因 PC 内部一般没有熔丝。4PC 外部驱动电路对于 PC 输出不能直接带动负载的情况下，必须在外部采用驱动电路：可以用三极管驱动，也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动，同时应采用保护电路和浪涌吸收电路，并且每路有显示二极管(LED)指示。印刷板应做成插拔式，易于维修。PC 的输入输出布线也有一定的要求，请看各公司的使用说明书。扩展模块的选用对于小的系统，如 80 点以内的系统一般不需要扩展；当系统较大时，就要扩展。不同公司的产品，对系统总点数及扩展模块的数量都有限制，当扩展仍不能满足要求时，可采用网络结构；同时，有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块，
11、因此，在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时，各厂家也有一些规定，请看相关的技术手册。各公司的扩展模块种类很多，如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。 PC 的这种模块化设计为用户的产品开发提供了方便。PC 的网络设计当用 PC 进行网络设计时，其难度比 PC 单机控制大得多。首先你应选用自己较熟悉的机型，对其基本指令和功能指令有较深入的了解，并且指令的执行速度和用户程序存储容量也应仔细了解。否则，不能适应你的实时要求，造成系统崩溃。另外，对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要考虑。最后，还要向 PC 的商家寻求网络设计和软件技术支持及详细的技术资料，至于选用几层工作站，依你的系统大小而定。软件编制在编制软件前，应首先熟悉所选用的 PC 产品的软件说明书，待熟练后再编程。若用图形编程器或软件包编程，则可直接编程，若用手持编程器编程，应先画出梯形图，然后编程，这样可少出错，速度也快。编程结束后先空运转程序，待各个动作正常后，再在设备上调试。
