3plc的抗干擾措施
由于plc是專為工業(yè)環(huán)境而設計的控制裝置,應該具有很強的抗干擾功能,但是如果環(huán)境過于惡劣,電磁干擾特別強烈或安裝使用不當都不能保證系統(tǒng)的正常運行,干擾會造成plc誤動作或使plc內部數(shù)據(jù)丟失,甚至使系統(tǒng)失控,所以在系統(tǒng)設計時,應采取硬件措施再配合軟件措施,以提高plc的可靠性和抗干擾能力。
3.1硬件措施
?。?) 屏蔽:對電源變壓器、cpu、編程器等主要部件,采用導電、導磁良好的材料進行屏蔽,以防外界干擾。
?。?) 濾波:對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波,以消除或抑制高頻干擾,也削弱了各種模塊之間的相互影響。
?。?)電源調整與保護:對cpu這個核心部件所需的+5v電源,采用多級濾波,并用集成電壓調整器進行調整,以適應交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。
?。?) 隔離:在cpu與i/o電路間,采用光電隔離措施,有效隔離i/o間的電聯(lián)系,減少故障誤動作。
?。?)采用模塊式結構:這種結構有助于在故障情況下短時修復。因為一旦查處某一模塊出現(xiàn)故障,就能迅速更換,使系統(tǒng)回復正常工作,也有助于加快查找故障原因。
3.2軟件措施
故障檢測:plc本身有很完善的自診斷功能,但在工程實踐中,plc的i/o元件如限位開關、電磁閥、接觸器等的故障率遠遠高于plc的本身故障率,這些元件出現(xiàn)故障后,plc一般不會察覺出來,不會立即停機,這會導致多個故障相繼發(fā)生,嚴重時會造成人身設備事故,停機后查找故障也要花費大量時間[4]。為方便檢測故障可用梯形圖程序實現(xiàn),這里介紹一種邏輯組合判斷法:系統(tǒng)正常運行時,plc的輸入和輸出信號之間存在著確定的關系,因此根據(jù)輸出信號的狀態(tài)與控制過程間的邏輯關系來判斷設備運行是否正常。
信息保護和恢復:當偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時,不破壞plc內部的信息,一旦故障條件消失,就可以恢復正常繼續(xù)原來的工作。所以,plc在檢測故障條件時,立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器,軟件配合對存儲器進行封閉,禁止對存儲器的任何操作,以防存儲器信息被沖掉,一旦檢測到外界環(huán)境正常后,便可恢復到故障發(fā)生前的狀態(tài),繼續(xù)原來的程序工作。
設置警戒時鐘wdt:機械設備的動作時間一般是不變的,可以以這些時間為參考,當plc發(fā)出控制信號,相應的執(zhí)行機械動作,同時啟動一個定時器,定時器的設定值比正常情況下機械設備的動作時間長20%,若時間到,plc還沒有收到執(zhí)行機構動作結束信號,則啟動報警。
提高輸入信號的可靠性:由于電磁干擾、噪聲、模擬信號誤差等因素的影響,會引起輸入信號的錯誤,引起程序判斷失誤,造成事故,例如按紐的抖動、繼電器觸點的瞬間跳動都會引起系統(tǒng)誤動作,可以采用軟件延時去抖。對于模擬信號誤差的影響可采取對模擬信號連續(xù)采樣三次,采樣間隔根據(jù)a/d轉換時間和該信號的變化頻率而定,三個數(shù)據(jù)先后存放在不同的數(shù)據(jù)寄存器中,經比較后取中間值或平均值作為當前輸入值。
在硬件和軟件方面采取各種措施后,大大提高。
4 結束語
隨著各種技術的發(fā)展,plc的種類日益繁多,功能也逐漸增強,在產品規(guī)模上向大小兩個發(fā)展。在實際工作中還要根據(jù)實際情況對plc的選用做出適當調整,以便滿足期望的工業(yè)控制系統(tǒng)。
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