主旨：自動控制系統的概述及設計

 

一．         概述

 

PLC（可程式控制器）基本上是一部含有程式且連接至輸入和輸出（I/O）裝置的CPU（中央處理單元）。程式控制PLC，以在輸入裝置的輸入訊號改變為ON時，產生適當的回應，回應一般涉及將某類輸出裝置的輸出信號改變為ON。輸入裝置可為光電感測器、控制面板上的按鈕、限制開關或者說其他能夠產生輸入PLC的訊號之任何裝置。輸出裝置可為電磁閥、啟動指示燈的開關、啟動馬達的繼電器或其他能以PLC輸出的訊號啟動之任何裝置。

 

例如，當感測器測得一個產品通過時，將會激發一個輸入至PLC，PLC則激發一個作動推動器將產品推向另一條輸送帶進行另外處理的輸出方式回應。而當另一個檢測位置較高感測器激發一個指示產品過高的差異輸入時，PLC則以啟動另一個位置在上述推動器之前的推動器將過高的產品推入不合格區內的方式回應。雖然此例涉及兩個輸入和兩個輸出，但卻是PLC能夠達到的典型控制作業類型。

 

二．PLC邏輯的起源

 

PLC源自以繼電器為基礎的控制系統，另然OLC的集體電路和內部邏輯已取代分立的繼電器、計時器、計數器和其他類似的裝置，但實際PLC的運作進行如同該等分立的裝置仍在原位一般。然而，PLC同時還提供電腦的性能和精確度，以獲得較繼電器為高的彈性和可靠度。

 

用以說明PLC運作的符號和其他控制觀念亦是來自於以繼電器為基礎的控制，並且構成階梯圖程式設計方法的基礎。然而，大部分用以說明這些符號和概念的專有名詞則是來自於電腦的專有名詞。

 

三． 控制系統設計

 

1.       由PLC的功能來看，任何使用繼電器邏輯控制的系統，均可以換用PLC

 

控制。因此，PLC控制系統設計就存在兩種情況，一種是利用PLC改造舊設備，即替換傳統的繼電器邏輯控制的系統，另一種就是直接利用PLC研製新的系統。不論哪種情況，均按照以下幾個步驟來實現：

 

2.       設計控制系統為任何程式自動化的第一步。只有在完全瞭解整個控制系統之後才編寫PLC程式和操作。由於設計控制系統首先需要完全瞭解欲控制的系統，因此，設計控制系統的第一個步驟就是決定瞭解控制的需求。

 

1.       根據系統的需求，確定採用有關的檢測部件和驅動部件。確定輸入信號的類型，屬於類比量，開關量，電氣特性，檢測時的要求（可接觸，不可接觸）確定輸出信號的性質，是直流或交流，功率如何，是類比量或數位量等。

 

2.       尤其要注意中間的控制環節的選取和設計。特別是在改造舊的設備時，中間控制環節的實現能否滿足系統要求決定的系統設計的成敗。

 

3.       根據確定的輸入輸出的要求來決定該使用哪種模組，具體所需要的點數，設計時要留有餘度，一般預留10％。

 

4.       I/O點的分配，動作時序的瞭解。

 

5.       編制控制程式，調試測試。根據試車狀況調整系統直到滿足系統要求。最後，注意程式即相關資料設計文檔的保存，以利後續工作。

 

6.       整個系統設計中最重要的原則：在滿足系統的需求下儘量節省成本。