3plc的抗干扰措施
由于plc是专为工业环境而设计的控制装置,应该具有很强的抗干扰功能,但是如果环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈或安装使用不当都不能保证系统的正常运行,干扰会造成plc误动作或使plc内部数据丢失,甚至使系统失控,所以在系统设计时,应采取硬件措施再配合软件措施,以提高plc的可靠性和抗干扰能力。
3.1硬件措施
(1) 屏蔽:对电源变压器、cpu、编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。
(2) 滤波:对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波,以消除或抑制高频干扰,也削弱了各种模块之间的相互影响。
(3)电源调整与保护:对cpu这个核心部件所需的+5v电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。
(4) 隔离:在cpu与i/o电路间,采用光电隔离措施,有效隔离i/o间的电联系,减少故障误动作。
(5)采用模块式结构:这种结构有助于在故障情况下短时修复。因为一旦查处某一模块出现故障,就能迅速更换,使系统回复正常工作,也有助于加快查找故障原因。
3.2软件措施
故障检测:plc本身有很完善的自诊断功能,但在工程实践中,plc的i/o元件如限位开关、电磁阀、接触器等的故障率远远高于plc的本身故障率,这些元件出现故障后,plc一般不会察觉出来,不会立即停机,这会导致多个故障相继发生,严重时会造成人身设备事故,停机后查找故障也要花费大量时间[4]。为方便检测故障可用梯形图程序实现,这里介绍一种逻辑组合判断法:系统正常运行时,plc的输入和输出信号之间存在着确定的关系,因此根据输出信号的状态与控制过程间的逻辑关系来判断设备运行是否正常。
信息保护和恢复:当偶发性故障条件出现时,不破坏plc内部的信息,一旦故障条件消失,就可以恢复正常继续原来的工作。所以,plc在检测故障条件时,立即把现状态存入存储器,软件配合对存储器进行封闭,禁止对存储器的任何操作,以防存储器信息被冲掉,一旦检测到外界环境正常后,便可恢复到故障发生前的状态,继续原来的程序工作。
设置警戒时钟wdt:机械设备的动作时间一般是不变的,可以以这些时间为参考,当plc发出控制信号,相应的执行机械动作,同时启动一个定时器,定时器的设定值比正常情况下机械设备的动作时间长20%,若时间到,plc还没有收到执行机构动作结束信号,则启动报警。
提高输入信号的可靠性:由于电磁干扰、噪声、模拟信号误差等因素的影响,会引起输入信号的错误,引起程序判断失误,造成事故,例如按纽的抖动、继电器触点的瞬间跳动都会引起系统误动作,可以采用软件延时去抖。对于模拟信号误差的影响可采取对模拟信号连续采样三次,采样间隔根据a/d转换时间和该信号的变化频率而定,三个数据先后存放在不同的数据寄存器中,经比较后取中间值或平均值作为当前输入值。
在硬件和软件方面采取各种措施后,大大提高。
4 结束语
随着各种技术的发展,plc的种类日益繁多,功能也逐渐增强,在产品规模上向大小两个发展。在实际工作中还要根据实际情况对plc的选用做出适当调整,以便满足期望的工业控制系统。
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