确定控制对象和范围的方法与实践

由图5-1可知，控制系统设计的第一步就是要确定控制对象和控制范围。因为这样，才知道PLC控制系统所应该具有的功能，从而去选择一款适合的PLC机型。

首先，要详细分析被控对象、控制过程和要求，熟悉了工艺流程并列出了所有的功能和指标要求后，与继电器控制系统和工业控制系统进行比较，加以选择。如果对于可靠性和安全性的要求比较高，同时控制对象所处的环境又比较差，特别是系统工艺复杂多变，输入／输出又以开关量居多，那么比较适合用PLC进行控制，而用常规的继电器控制系统往往难以胜任。确定了控制对象之后，应进一步确定PLC的控制范围。对于那种机械重复式的操作，或者容易出错的操作，以及要求比较精确的操作，应该交给PLC来控制。而那些紧急状况的处理和对智能判断要求比较高的操作，可以留有人工的手动操作方式的接口。

机型选择基本原则：在功能满足的前提下，力争最好的性价比，并有一定的可升级性。首先，按实际控制要求进行功能选择：单机控制还是要联网通信；一般开关量控制，还是要增加特殊单元；是否需要远程控制；现场对控制器响应速度有何要求；控制系统与现场是分开还是在一起等。然后，根据控制对象的多少选择适当的I／O点数和信道数；根据I／O信号选择I／O模块，选择适当的程序存储量。在具体选择PLC的型号时可考虑以下几个方面。

1.功能的选择

对于以开关量为主，带少量模拟量控制的设备，一般的小型PLC都可以满足要求。对于模拟量控制的系统和具有很多闭环控制的系统，可视控制规模的大小和复杂程度，选用中档或高档机。对于需要联网通信的控制系统，要注意机型统一，以便其模块可相互换用，便于备件采购和管理。功能和编程方法的统一，有利于产品的开发和升级，有利于技术水平的提高和积累。对有特殊控制要求的系统，可选用有相同或相似功能的PLC。选用有特殊功能的PLC，而不必添加特殊功能模块。配了上位机后，可方便地控制各独立的PLC，连成一个多级分布的控制系统，相互通信，集中管理。

2.基本单元的选择

基本单元的选择包括响应速度、结构形式和扩展能力。(www.xing528.com)

对于开关量控制为主的系统，一般PLC的响应速度足以满足控制的需要。但是对于模拟量控制的系统，则必须考虑PLC的响应速度。在小型PLC中，整体式比模块式的价格便宜，体积也较小，只是硬件配置不如模块式的灵活。在排除故障所需的时间上，模块式相对来说比较短。应该多关注能扩展单元的数量、种类，以及扩展所占用的信道数和扩展口等。

3.编程方式

PLC的编程方式有在线编程和离线编程。

1）在线编程PLC：有两个独立的CPU，分别在主机和编程器上。主机CPU主要完成控制现场的任务，编程器CPU处理键盘编程命令。在扫描周期末尾，两CPU会互相通信，编程器里的CPU会把改好的程序传送给主机，主机将在下一扫描周期的时候，按照新的程序进行控制，完成在线编程的操作。可在线编程的PLC由于增加了软硬件，因此价格较高，但应用范围比较宽广。

2）离线编程PLC：主机和编程器共享一个CPU。在同一时刻，CPU要么处于编程状态，要么处于运行状态，可通过编程器上的“运行／编程”开关进行选择。减少了软硬件开销，因此价格比较便宜，中、小型的PLC多采用离线编程的方式。