摘要：計算機控制系統是在自動控制技術和計算機技術發展的基礎上產生的。若將自動控制系統中的控制器的功能用計算機來實現，就組成了典型的計算機控制系統。文章發表在《計算機工程與科學》上，是電子職稱論文發表范文，供同行參考。

　　關鍵詞：自動控制,可編程序控制器,系統,設計,應用

　　在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控制裝置，例如電機的起停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制等，工業現場中的這些自動控制問題，若采用可編程序控制器(PC)來解決自動控制問題已成為最有效的工具之一，本文敘述PC控制系統設計時應該注意的問題。

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

　　1.系統規模首先應確定系統用 PC單機控制，還是用PC形成網絡，由此計算PC輸入、輸出點。數，并且在選購PC時要在實際需要點數的基礎上留有一定余量(10%)。

　　2.確定負載類型根據PC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PC輸出點動作的頻率等，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。不同的負載選用不同的輸出方式，對系統的穩定運行是很重要的。

　　3.存儲容量與速度盡管國外各廠家的PC產品大體相同，但也有一定的區別。目前還未發現各公司之間完全兼容的產品。各個公司的開發軟件都不相同，而用戶程序的存儲容量和指令的執行速度是兩個重要指標。一般存儲容量越大、速度越快的PC價格就越高，但應該根據系統的大小合理選用PC產品。

　　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，它只能用商家規定語句表中的語句編程。這種方式效率低，但對于系統容量小，用量小的產品比較適宜，并且體積小，易于現場調試，造價也較低。

　　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就可應用自如，但該編程器價格較高。

　　三是用 IBM個人計算機加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開發軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現場調試。

　　因此，應根據系統的大小與難易，開發周期的長短以及資金的情況合理選購PC產品。

　　輸出回路的設計

　　1.各種輸出方式之間的比較

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

　　(2)晶閘管輸出：帶負載能力為0.2A/點，只能帶交流負載，可適應高頻動作，響應時間為1ms.

　　(3)晶體管輸出：最大優點是適應于高頻動作，響應時間短，一般為0.2ms左右，但它只能帶 DC 5—30V的負載，最大輸出負載電流為0.5A/點，但每4點不得大于0.8A。

　　當你的系統輸出頻率為每分鐘6次以下時，應首選繼電器輸出，因其電路設計簡單，抗干擾和帶負載能力強。當頻率為10次/min以下時，既可采用繼電器輸出方式;也可采用PC輸出驅動達林頓三極管(5—10A)，再驅動負載，可大大減小電流。

　　2.抗干擾與外部互鎖當 PC輸出帶感性負載，負載斷電時會對PC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對直流感性負載應在其旁邊并接續流二極管，對交流感性負載應并接浪涌吸收電路，可有效保護PC。

　　當兩個物理量的輸出在PC內部已進行軟件互鎖后，在PC的外部也應進行互鎖，以加強系統的可靠性。

　　3.“GOM“點的選擇不同的 PC產品，其“COM”點的數量是不一樣的，有的一個“COM”點帶8個輸出點，有的帶4個輸出點，也有帶2個或1個輸出點的。當負載的種類多，且電流大時，采用一個“COM”點帶1—2個輸出點的 PC產品;當負載數量多而種類少時，采用一個“COM”點帶4—8個輸出點的PC產品。這樣會對電路設計帶來很多方便，每個“COM”點處加一熔絲，1—2個輸出時加2A的熔絲，4—8點輸出的加5—10A的熔絲，因 PC內部一般沒有熔絲。

　　4.PC外部驅動電路對于 PC輸出不能直接帶動負載的情況下，必須在外部采用驅動電路：可以用三極管驅，也可以用固態繼電器或晶閘管電路驅動，同時應采用保護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。

　　計算機職稱論文投稿須知：《計算機工程與科學》是由國防科技大學計算機學院主辦、國防科技大學主管的中國計算機學會會刊，是國內外公開發行的計算機類綜合性學術刊物，刊登文章涉及計算機科學理論、計算機組織與系統結構、計算機軟件、計算機應用、計算機器件設備與工藝等學科領域。