摘要：應用PLC實現對自動監測系統的控制，可實現遠程、脫機、普通電話線連接的自動監測，具有實時信號采集、集中圖形顯示、智能化數據處理、自動打印記錄等諸多優點。這種系統功能齊全、性能穩定、價格比高，對遠程數據傳輸以及其它無人值守的系統均有一定的實用價值和指導意義。
關鍵詞：監測系統　PLC　模塊控制

1　引言

　　利用可編程序控制器(PLC)組成遠程自動監測系統時，首先遇到的是PLC的選型問題。在選用PLC時，除把可靠性、環境適應性放在首位外，還要根據具體應用場合盡量選用合適的可編程序控制器。
　　關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。本系統要求改善信息管理，把PLC與上位微機的通訊能力遠程I/O與微機通訊方式和手段作為選擇的依據。PLC響應時間的影響因素有：輸入信息時，CPU讀解用戶邏輯網絡時間和輸出時間。PLC的實時響應性還受到系統中最慢儀器的限制，與上位機的通訊也將增加服務時間。
　　(2) 功能選擇要根據不同的控制對象確定。具體有：替代繼電器、數學運算、數據傳遞、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，模塊選擇得當否直接影響控制系統的可靠性。
　　(4) 存儲器類型及其容量選擇。小型PLC作為單機小規模控制使用時，由于工藝簡單、程序固定，多數使用EPROM或EPROM加RAM。對于中、大規模的PLC，往往用于工藝比較復雜，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，以便關機時保存存儲信息。根據控制規模和應用目的，我們按下列公式進行估算：
　　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為數字(開關)量輸入信號；
　　DO為數字(開關)量輸出集中；
　　AI為模擬量輸入信號；
　　Km為每個節點所占存儲器字節數；
　　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) 控制系統結構和方式的選擇。用PLC構成的控制系統有集中控制、遠程I/O控制和分布式控制等三種方式。
　　(6)支持技術條件。在選用PLC時，有無支持技術條件也是重要的選擇依據。支持技術條件主要有：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，如調制解調器等。

2　PLC構成的控制系統

　　PLC構成的控制系統流程圖如圖1所示：

圖1　PLC構成的控制系統設計步驟

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

圖2　集中控制系統

該系統采用的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點數是指要求PLC能夠輸入輸出開關量、模擬量總的個數，它與繼電器觸點適當留有余量。同時要注意盡可能簡化I/O點數來降低成本。
　　用PLC構成的監測控制系統，有自動、半自動和手動三種運行方式。在進行完總體設計以及具體的硬件系統設計和軟件系統設計后，除要分別對其進行調試外，必須對整個系統進行聯合調試和試運行，反復進行硬件系統和軟件系統的修改調整，使整個系統全部投入正常工作為止。