摘要：應(yīng)用PLC實現(xiàn)對自動監(jiān)測系統(tǒng)的控制，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程、脫機、普通電話線連接的自動監(jiān)測，具有實時信號采集、集中圖形顯示、智能化數(shù)據(jù)處理、自動打印記錄等諸多優(yōu)點。這種系統(tǒng)功能齊全、性能穩(wěn)定、價格比高，對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸以及其它無人值守的系統(tǒng)均有一定的實用價值和指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：監(jiān)測系統(tǒng)　PLC　模塊控制

1　引言

　　利用可編程序控制器(PLC)組成遠(yuǎn)程自動監(jiān)測系統(tǒng)時，首先遇到的是PLC的選型問題。在選用PLC時，除把可靠性、環(huán)境適應(yīng)性放在首位外，還要根據(jù)具體應(yīng)用場合盡量選用合適的可編程序控制器。
　　關(guān)于可編程控制器選型的一般原則可從以下幾方面考慮：
　　(1) 明確控制對象要求。本系統(tǒng)要求改善信息管理，把PLC與上位微機的通訊能力遠(yuǎn)程I/O與微機通訊方式和手段作為選擇的依據(jù)。PLC響應(yīng)時間的影響因素有：輸入信息時，CPU讀解用戶邏輯網(wǎng)絡(luò)時間和輸出時間。PLC的實時響應(yīng)性還受到系統(tǒng)中最慢儀器的限制，與上位機的通訊也將增加服務(wù)時間。
　　(2) 功能選擇要根據(jù)不同的控制對象確定。具體有：替代繼電器、數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)傳遞、矩陣功能、高級功能、診斷功能以及串行接口。
　　(3) 輸入輸出模塊選擇。輸入/輸出模塊是PLC與被控對象之間的接口，模塊選擇得當(dāng)否直接影響控制系統(tǒng)的可靠性。
　　(4) 存儲器類型及其容量選擇。小型PLC作為單機小規(guī)模控制使用時，由于工藝簡單、程序固定，多數(shù)使用EPROM或EPROM加RAM。對于中、大規(guī)模的PLC，往往用于工藝比較復(fù)雜，且多變的場合，程序改變較多，因此一般都使用CMOSRAM存儲器，且有后備電池，以便關(guān)機時保存存儲信息。根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的，我們按下列公式進(jìn)行估算：
　　① 代替繼電器　M＝Km［（10×DI）＋（5×DO）］
　　② 模擬量控制　M＝Km［（10×DI）＋（5×DO）＋（100×AI）］
　　③ 多路采樣控制　M＝Km｛［（10×DI）＋（5×DO）＋（100×AI）］＋（1+采樣點×0．25）｝
　　式中DI為數(shù)字(開關(guān))量輸入信號；
　　DO為數(shù)字(開關(guān))量輸出集中；
　　AI為模擬量輸入信號；
　　Km為每個節(jié)點所占存儲器字節(jié)數(shù)；
　　M為存儲器容量。
　　我們還可在編完程序以后精確地計算出存儲器實際使用容量。
　　(5) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和方式的選擇。用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)有集中控制、遠(yuǎn)程I/O控制和分布式控制等三種方式。
　　(6)支持技術(shù)條件。在選用PLC時，有無支持技術(shù)條件也是重要的選擇依據(jù)。支持技術(shù)條件主要有：編程手段、程序文本處理、程序貯存方式和通訊軟件包。通訊軟件包往往是和通訊硬件一起使用的，如調(diào)制解調(diào)器等。

2　PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)

　　PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)流程圖如圖1所示：

圖1　PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)設(shè)計步驟

　　此種設(shè)計方法與常用的繼電器控制邏輯設(shè)計比較，組件的選擇代替了原來的部件選擇，程序設(shè)計代替了原來的硬件設(shè)計。
　　我們采用一臺PLC控制多臺監(jiān)測儀器的集中控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于監(jiān)測對象(儀器)所處的地理位置比較接近，且相互之間有一定聯(lián)系的場合。如圖2所示。

圖2　集中控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用的PLC(SZ-4)模塊是：
　　① 8點DC12/24輸入模塊Z-8ND1
　　② 8點集電極開路輸出模塊Z-8TD1
　　③ 4通道12位模擬量輸入模塊Z-4AD1
　　④ SZ毓CPU模塊(2端口通訊、CCM協(xié)議、從機功能)以及S-20P指令編程器、S-10D通用操作面板等。
　　I/O點數(shù)是指要求PLC能夠輸入輸出開關(guān)量、模擬量總的個數(shù)，它與繼電器觸點適當(dāng)留有余量。同時要注意盡可能簡化I/O點數(shù)來降低成本。
　　用PLC構(gòu)成的監(jiān)測控制系統(tǒng)，有自動、半自動和手動三種運行方式。在進(jìn)行完總體設(shè)計以及具體的硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計后，除要分別對其進(jìn)行調(diào)試外，必須對整個系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試和試運行，反復(fù)進(jìn)行硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的修改調(diào)整，使整個系統(tǒng)全部投入正常工作為止。