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如何實(shí)現(xiàn)PLC程序的穩(wěn)定性

工控重要的*是安穩(wěn),第二是安穩(wěn),第三還是安穩(wěn),而安穩(wěn)不單是硬件方面,軟件其實(shí)也十分重要,再有就是抗于擾。這兒只談PLC軟件。
 
我把PLC程序規(guī)范為以下幾個(gè)組成部分：
 
一、體系初始化，
 
二、進(jìn)程或狀況的描繪(相當(dāng)于繼電、接觸操控中的中心繼電器)，
 
三、人機(jī)操作操控(手動(dòng)操作，參數(shù)修改等)，
 
四、設(shè)備操控輸出(電機(jī)、閥等)，
 
五、通信(各操控設(shè)備間的互鎖和數(shù)據(jù)交換)、
 
六、進(jìn)程或狀況的毛病描繪，
 
七、報(bào)警輸出和毛病方位等信息顯示，
 
八、生產(chǎn)進(jìn)程報(bào)表(產(chǎn)、質(zhì)量等)。
 
下面首要談?wù)勥M(jìn)程或狀況的描繪和設(shè)備操控輸出，由于這基本上是程序的首要部分。
 
程序好壞的規(guī)范：安穩(wěn)、易調(diào)試、易修改、易擴(kuò)展、易讀、實(shí)時(shí)性(快)。在這么多年的實(shí)踐中，我感到先由進(jìn)程或狀況的描繪得到各種狀況變量，再對(duì)設(shè)備輸出進(jìn)行編程能比較好的到達(dá)上述方針，或許它在快的方面有所欠缺(由于程序長(zhǎng)一些)但這完*夠從其它方面得到解決(例如中止)。這種想法首要源自數(shù)學(xué)上的狀況方程：Q=f(S1，S2，S3……..,Sn)其中Q為設(shè)備輸出,S1、S2、S3…….Sn為狀況變量(包括輸入輸出)。f是由指令體系組成的算法。
 
一般地，在一個(gè)體系中狀況變量是斷定不變的(這取決于你的狀況描繪)，就象組成世界的元素是是基本不變相同，所以只要改變算法就能夠得到不同的操控輸出，因而擴(kuò)展和修改都十分便利。在調(diào)試和排除毛病時(shí)，依據(jù)狀況進(jìn)程，能夠很快找到毛病原因。由于操控輸出一般都是幾種狀況的函數(shù)(算法)，它們是有冗余關(guān)系的，因而安穩(wěn)可靠性、抗干擾性得到大大增強(qiáng)。

PLC故障處理及其主要部件更換
本文介紹了PLC的常見毛病和組件的替換方法，希望對(duì)從事自動(dòng)化控制方面的朋友有所幫助。
 
一、PLC的毛病現(xiàn)象與查找處理
 
1、毛病現(xiàn)象：PLC中止在某些輸出被鼓勵(lì)的當(dāng)?shù)?通常是處于中間狀況)。查找與處理：查找引起下一步操作發(fā)生的信號(hào)(輸入、定時(shí)器、線川、鼓輪控制器等)，將編程器置于顯現(xiàn)那個(gè)信號(hào)的ON/OFF狀況。
 
2、毛病現(xiàn)象：輸入信號(hào)后編程器顯現(xiàn)的狀況與輸入模塊的LED指示成果不*。查找與處理：替換輸入模塊;若發(fā)現(xiàn)在擴(kuò)展架上有多個(gè)模塊需替換則在替換前，應(yīng)先查看I/O擴(kuò)展電纜和她的銜接狀況。
 
3、毛病現(xiàn)象：輸入狀況與輸入模塊的LED指示*，而比較發(fā)光二極管與輸入裝置(按鈕、限位開關(guān)等)的狀況二者不同。查找與處理：丈量一下輸入模塊，若發(fā)現(xiàn)問題則替換I/O裝置、現(xiàn)場(chǎng)接線或電源;否則，要替換輸入模塊。
 
4、毛病現(xiàn)象：信號(hào)是線川，而沒有輸出或輸出與線川的狀況不同。查找與處理：用編程器查看輸出的驅(qū)動(dòng)邏輯并查看程序清單。查看應(yīng)按從左到右進(jìn)行，找出*個(gè)不接通的觸點(diǎn)，沒有通的那個(gè)若是輸入則查看該輸入點(diǎn)。后承認(rèn)使主控繼電器不影響邏輯操作。
 
5、毛病現(xiàn)象：信號(hào)是定時(shí)器且停在小于999.9的非零值上。查找與處理：替換CPU模塊。
 
6、毛病現(xiàn)象：該信號(hào)控制在一個(gè)計(jì)數(shù)器。查找與處理：查看控制復(fù)位的邏輯，然后是計(jì)數(shù)器信號(hào)。
二、PLC組成主要部件的替換
 
1、替換結(jié)構(gòu)
 
⑴堵截AC電源;
 
⑵如裝有編程器，拔掉編程器。
 
⑶從結(jié)構(gòu)右端的接線端板上，拔下塑料蓋板，拆去電源接線。
 
⑷拔掉一切I/O模塊。如果原先在安裝時(shí)有多個(gè)回路的話應(yīng)記下每個(gè)模塊在結(jié)構(gòu)的方位，不要搞亂IU/O的接線，以便對(duì)應(yīng)從頭插上。
 
⑸若是CPU結(jié)構(gòu)，拔除CPU組成和填充模塊后將其放置適當(dāng)避免破壞。
 
⑹卸去底部的二個(gè)固定結(jié)構(gòu)的螺絲，松開上部二個(gè)螺絲，但不用拆掉。
 
⑺將結(jié)構(gòu)向上推移一下，然后把結(jié)構(gòu)向下拉出來放在側(cè)旁。
 
⑻將擬換新結(jié)構(gòu)從頂部螺絲上套進(jìn)，再裝上底部螺絲并均勻擰緊螺絲。
 
⑼按記錄方位刺進(jìn)I/O模塊，避免模塊插錯(cuò)方位引起控制體系錯(cuò)誤操作。
 
⑽將卸下的CPU模塊和填充模塊從頭刺進(jìn)。
 
⑾在結(jié)構(gòu)右邊的接線端子上從頭接好電源并蓋好電源接線塑料蓋。
 
⑿查看電源接線無誤后再接通電源。
 
⒀調(diào)試整個(gè)控制體系，以確保一切的I/O模塊運(yùn)行正常，程序沒有變化。
 
2、CPU模塊的替換
 
⑴堵截電源。
 
⑵帶有編程器的，拔掉編程器。
 
⑶揉捏CPU模塊面板的上下緊固扣，使其脫出卡口。
 
⑷把CPU模塊筆直用力從槽中拔出。
 
⑸若原CPU上裝有EPROM儲(chǔ)存器則將EPROM拔下后再裝于新CPU上。
 
⑹將印刷線路板對(duì)準(zhǔn)底部導(dǎo)槽后再將新CPU模塊刺進(jìn)底部導(dǎo)槽。
 
⑺小心移動(dòng)CPU模塊，以使CPU模塊對(duì)準(zhǔn)頂部導(dǎo)槽。
 
⑻把CPU模塊插進(jìn)結(jié)構(gòu)，并把緊固扣鎖進(jìn)卡口。
 
⑼插上編程器。
 
⑽接通電源。
 
⑾對(duì)體系編程初始化，并把錄在磁帶上的程序從頭裝入。
 
⑿調(diào)試整個(gè)體系的操作。
 
3、I/O模塊的替換
 
⑴堵截結(jié)構(gòu)電源
 
⑵堵截I/O體系的電源。
 
⑶拆下I/O模塊上的接線。
 
⑷視模塊的類型，拆去I/O接線端的現(xiàn)場(chǎng)接線或卸下可拆式接線插座，并將每根線貼上標(biāo)簽與對(duì)應(yīng)標(biāo)記。
 
⑸向中間揉捏I/O模塊的上下彈性鎖扣，使它們脫出卡口。
 
⑹筆直向上拔出I/O模塊。
 
⑺刺進(jìn)擬換裝的I/O模塊。
 
⑻將I/O模塊的緊固扣鎖進(jìn)卡口。
 
⑼按記錄標(biāo)簽與對(duì)應(yīng)標(biāo)記銜接I/O模塊的接線。
 
⑽接通結(jié)構(gòu)電源和I/O模塊體系的電源。
 
⑾調(diào)試I/O模塊，承認(rèn)其功能正常。

如何挑選合適的PLC可編程邏輯器
1、機(jī)型的挑選
PLC機(jī)型挑選的基本原則是，在功用滿足要求的條件下，挑選較可靠、維護(hù)運(yùn)用便利以及性能價(jià)格比的化機(jī)型。
在工藝進(jìn)程比較固定、環(huán)境條件較好(維修量較小)的場(chǎng)合，主張選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；其它狀況則選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。
關(guān)于開關(guān)量操控以及以開關(guān)量操控為主、帶少量模仿量操控的工程項(xiàng)目中，一般其操控速度無須考慮，因而，選用帶A/D轉(zhuǎn)化、D/A轉(zhuǎn)化、加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功用的等級(jí)低機(jī)就能滿足要求。
而在操控比較雜亂，操控功用要求比較高的工程項(xiàng)目中(如要完成PID運(yùn)算、閉環(huán)操控、通訊聯(lián)網(wǎng)等)，可視操控規(guī)模及雜亂程度來選用中檔或高級(jí)機(jī)。其間高級(jí)機(jī)首要用于大規(guī)模進(jìn)程操控、全PLC的分布式操控體系以及整個(gè)工廠的自動(dòng)化等。
關(guān)于一個(gè)大型企業(yè)體系，應(yīng)盡量做到機(jī)型同一。這樣，同一機(jī)型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購(gòu)和管理；一同，其同一的功用及編程辦法也有利于技能氣力的培訓(xùn)、技能水平的前進(jìn)和功用的開發(fā)；此外，因?yàn)槠渫獠吭O(shè)備通用，資源可以共享，因而，配以上位計(jì)算機(jī)后即可把操控各獨(dú)立體系的多臺(tái)PLC聯(lián)成一個(gè)多級(jí)分布式操控體系，這樣便于彼此通訊，集中管理。
2、輸進(jìn)/輸出的挑選
PLC是一種工業(yè)操控體系，它的操控目標(biāo)是工業(yè)出產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)出產(chǎn)進(jìn)程，作業(yè)環(huán)境是工業(yè)出產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。它與工業(yè)出產(chǎn)進(jìn)程的聯(lián)絡(luò)是經(jīng)過I/O接口模塊來完成的。
經(jīng)過I/O接口模塊可以檢測(cè)被控出產(chǎn)進(jìn)程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為操控信息對(duì)被控目標(biāo)進(jìn)行操控。一同經(jīng)過I/O接口模塊將操控器的處理結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)出產(chǎn)進(jìn)程，然后驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成操控。PLC從現(xiàn)場(chǎng)搜集的信息及輸出給外部設(shè)備的操控信號(hào)都需經(jīng)過必定間隔，為了確保這些信息的正確無誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾才能。根據(jù)實(shí)際需要，一般狀況下，PLC都有很多I/O接口模塊，包含開關(guān)量輸進(jìn)模塊、開關(guān)量輸出模塊、模仿量輸進(jìn)模塊、模仿量輸出模塊以及其它一些特別模塊，運(yùn)用時(shí)應(yīng)根據(jù)它們的特色進(jìn)行挑選。
2.1斷定I/O點(diǎn)數(shù)
根據(jù)操控體系的要求斷定所需要的I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，應(yīng)再添加10%～20%的備用量，以便隨時(shí)添加操控功用。關(guān)于一個(gè)操控目標(biāo)，因?yàn)檫x用的操控辦法不同或編程水平不同，I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)有所不同。
2.2開關(guān)量輸進(jìn)/輸出
經(jīng)過規(guī)范的輸進(jìn)/輸出接口可從傳感器和開關(guān)(如按鈕、限位開關(guān)等)及操控(開/關(guān))設(shè)備(如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等)接收信號(hào)。典型的交流輸進(jìn)/輸出信號(hào)為24～240V，直流輸進(jìn)/輸出信號(hào)為5～240V。
雖然輸進(jìn)電路因制造廠家不同而不同，但有些特性是相同的。如用于消除過錯(cuò)信號(hào)的顫動(dòng)電路；免于較大瞬態(tài)過電壓的浪涌維護(hù)電路等。此外，大多數(shù)輸進(jìn)電路在高壓電源輸進(jìn)和接口電路的操控邏輯部分之間都設(shè)有可選的阻隔電路。

在評(píng)價(jià)離散輸出時(shí)，應(yīng)考慮熔絲、瞬時(shí)浪涌維護(hù)和電源與邏輯電路間的阻隔電路。熔絲電路或許在開始時(shí)花費(fèi)較多，但或許比在外部安裝熔絲耗資要少。
2.3模仿量輸進(jìn)/輸出
模仿量輸進(jìn)/輸出接口一般用來感知傳感器產(chǎn)生的信號(hào)。這些接口可用于丈量流量、溫度和壓力，并可用于操控電壓或電流輸出設(shè)備。這些接口的典型量程為-10～+10V、0～+10V、4～20mA或10～50mA。
一些制造廠家在PLC上規(guī)劃有特別模仿接口，因而可接收低電平信號(hào)，如RTD、熱電偶等。一般來說，這類接口模塊可用于接收同一模塊上不同類型的熱電偶或RTD混合信號(hào)。
2.4特別功用輸人/輸出
在挑選一臺(tái)PLC時(shí)，用戶或許會(huì)面臨一些特別類型且不能用規(guī)范I/O完成的I/O限定如定位、快速輸進(jìn)、頻率等。此時(shí)用戶應(yīng)當(dāng)考慮供銷廠商是否提供有特別的有助于大極限減小操控作用的模塊。有些特別接口模塊自身能處理一部分現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，然后使CPU從耗時(shí)的使命處理中擺脫出來。
2.5智能式輸進(jìn)/輸出
當(dāng)前，PLC的出產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能式的輸進(jìn)/輸出模塊。一般智能式輸進(jìn)/輸出模塊自身帶有處理器，可對(duì)輸進(jìn)或輸出信號(hào)作預(yù)先規(guī)定的處理，并將處理結(jié)果送進(jìn)CPU或直接輸出，這樣可前進(jìn)PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量。
智能式輸進(jìn)/輸出模塊有高速計(jì)數(shù)器(可作加法計(jì)數(shù)或減法計(jì)數(shù))、凸輪模仿器(用作盡對(duì)編碼輸人)、帶速度補(bǔ)償?shù)耐馆喣７缕?、單回路或多回路的PID調(diào)節(jié)器、ASCII/BASIC處理器、RS—232C/422接口模塊等。
3、PLC存儲(chǔ)器類型及容量挑選
PLC體系所用的存儲(chǔ)器基本上由PROM、E-PROM及PAM三種類型組成，存儲(chǔ)容量則隨機(jī)器的大小變化，一般小型機(jī)的大存儲(chǔ)才能低于6kB，中型機(jī)的大存儲(chǔ)才能可達(dá)64kB，大型機(jī)的大存儲(chǔ)才能可上兆字節(jié)。運(yùn)用時(shí)可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來選用適宜的機(jī)型，必要時(shí)也可專門進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)大規(guī)劃。
PLC的存儲(chǔ)器容量挑選和計(jì)算的*種辦法是：根據(jù)編程運(yùn)用的節(jié)點(diǎn)數(shù)精確計(jì)算存儲(chǔ)器的實(shí)際運(yùn)用容量。第二種為預(yù)算法，用戶可根據(jù)操控規(guī)模和使用目的，按照表4的公式來預(yù)算。為了運(yùn)用便利，一般應(yīng)留有25%～30%的裕量，獲取存儲(chǔ)容量的辦法是天然生成程序，即用了多少字。知道每條指令所用的字?jǐn)?shù)，用戶便可斷定正確的存儲(chǔ)容量。
4、軟件挑選
在體系的完成進(jìn)程中，PLC的編程標(biāo)題是非常重要的。用戶應(yīng)當(dāng)對(duì)所挑選PLC產(chǎn)品的軟件功用有所了解。通常狀況下，一個(gè)體系的軟件總是用于處理操控用具有的操控硬件的。但是，有些使用體系也需要操控硬件部件以外的軟件功用。例如，一個(gè)使用體系或許包含需要雜亂數(shù)學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理操作的特別操控或數(shù)據(jù)采集功用。指令集的挑選將決議完成軟件使命的難易程度?？捎玫闹噶罴瘜⒅苯佑绊懲瓿刹倏爻绦蛩璧臅r(shí)刻和程序執(zhí)行的時(shí)刻。

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