余量,以便在需要时扩充。软件方面,应采用标准模块结构,尽量不进行二次开发。当设备和控制对象有所变更时或者再设计另外一个控制系统时,只需稍作更改或扩充就可适应。
⑥经济效益要高。系统设计的性能价格比要尽可能地高,在满足设计要求的情况下,尽量采用物美廉价的元器件;投入产出比要尽可能地低,应该从提高生产的产品质量与产量、降低能耗、消除污染、改善劳动条件等方面进行综合评估。
二、系统设计步骤
控制系统的设计过程一般可分为3个阶段:准备阶段、设计阶段、仿真及调试阶段。
1、准备阶段
要认真阅读任务书,并逐条进行研究。搜集有关资料,查阅参考书籍。初步进行系统总体方案设计,并进行方案可行性论证,论证的主要内容是技术可行性,特别是项目的可测性和可控性。
2、设计阶段
在此阶段要先进行总体设计,再进行硬件和软件的设计。
1)总体设计
总体设计就是要了解控制对象、熟悉控制要求,确定总的技术性能指标,确定系统的构成方式及控制装置与现场设备的选择,以及控制规律算法和其他特殊功能要求。
①确定系统任务与控制方案,根据系统要求,定采用开环还是闭环控制;闭环控制还需进一步确定是单闭环还是多闭环;进而还要确定出整个系统是采用直接数字控制(DDC)、计算机监督控制(SCC)、分散式控制(DCS)或是采用现场总线控制(FCS)。
②确定系统的构成方式,即进行控制装置机型的选择。目前已经生产出许多用于工业控制的微机装置可供选择,如可编程控制器、可编程调节器、总线式工控机、单片微型计算机和分散控制系统、现场总线控制系统等。
在以模拟量为主的中小规模的过程控制环境下,一般应优先选择总线式工控机来构成系统的方式;在以数字量为主的中小规模的运动控制环境下,一般应优先选择PLC来构成系统的方式。工控机或PLC具有系列化、模块化、标准化和开放式系统结构,有利于系统设计者在系统设计时根据要求任意选择,像搭积木般地组建系统。这种方