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plc控制系统设计的三个问题

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-12-02 06:41:42

有关plc控制系统设计的三个问题,plc控制系统程序运行过程中不能投入正常运转,系统调试过程中,需要考虑扫描周期和响应时间、plc软件复位、plc硬件电路几个方面的问题。

plc控制系统设计问题

调试过程中,一个软件系统从理论上推敲能完全符合机械设备的工艺要求,而在运行过程中无论如何也不能投入正常运转。

在系统调试过程中,除考虑软件设计的方法外,还可以从以下方面查找原因:

1、扫描周期和响应时间

用pc设计一个控制系统时,一个最重要的参数就是时间,pc执行程序中的所有指令要用多少时间,(扫描时间)有一个输入信号经过pc多长时间后才能有一个输出信号(响应时间)掌握这些参数,对设计和调试控制系统无疑非常重要。

当pc开始运行之后,它串行地执行存储器中的程序。

可以把扫描时间分为4个部分。共同部分,例如清除时间监视器和检查程序存储器;数据输入,输出;执行指令;执行外围设备指令。

时间监视器是pc内部用来测量扫描时间的一个定时器,所谓扫描时间,是执行上面4个部分总共花费的时间。

扫描时间的多少取决于系统的购置,i/o的点数,程序中使用的指令及外围设备的连接,当一个系统的硬件设计定型后,扫描时间主要取决软件指令的长短从pc收到一个输入信号向输出端输出一个控制信号所需的时间,叫响应时间,响应时间是可变的,例如在一个扫描周期结束后,收到一个输入信号,下一个扫描周期结束后时,收到一个输入信号,下一个扫描周期一开始,这个输入信号就起作用,这时,这个输入信号的响应时间最短,它是输入延迟时间,扫描周期时间,输出延迟时间三者的和,如果在扫描周期开始收到了一个输入信号,在扫描周期内该输入信号不会起作用,只能等到下一个扫描周期才能起作用,这时,这个输入信号的响应时间最长,它是输入延迟时问,输出延迟时间三者的和。

因此,一个信号的最小响应时间和最大响应时间的计算公式为:

最小的响应时间=输入延迟时间+扫描时间+输出延迟时间,最大的响应时间=延迟时间+2×扫描时间+输出延迟时间。

从上面的响应时间估算公式可以看出,输入信号的响应时间由扫描周期决定,扫描周期一方面取决于系统的硬件配置,另一方面由控制软件中使用的指令和指令的条数决定,在砌块成型机自动控制系统调试过程中发生这样的情况,自动推板过程(把砌块从成型台上送到输送机上的过程)的启动,要靠成型工艺过程的完成信号来启动,输送砖坯的过程完成同时完成了送板的过程,通知控制系统可以完成下一个成型过程。

单从程序的执行顺序上考察,控制时序的安排是正确的,可是,在调试的过程中发现,系统实际的控制时序是,当第一个成型过程完成后,并不进行自动推板过程,而是直接开始下一个成型过程,遇到这种情况,设计者和用户的第一反应一般都是怀疑程序设计错误。

经反复检查程序,未发现错误,这时才考虑到可能是指令的响应时间产生了问题。

砌块成型机的控制系统是一个庞大的系统,其软件控制指令达五六百条。

成型过程启动信号,由一个成型过程的结束信号和有板信号产生,这时,就将产生这样的情况,在某个扫描周期内扫描到hr002信号,在执行置位推板过程,直接进行下一个成型过程,这可能是由于输入信号的响应时间过长引起的,在这种情况下,由于硬件配置不能改变,指令条数也不可改变,处理过程中,设法在软件上做调整,使成型过程结束信号早点发生,问题得到了解决。

2、plc软件复位

在plc程序设计中使用最平常的一种是称为保持继电器的内部继电器。

plc的保持继电器从hr000到hr915,共10×16个,另一种是定时器或计数器从tim00到tim47(cnt00或cnt47)共48个(不同型号的plc保持继电器,定时器的点数不同)。

其中,保持继电器实现的是记忆的功能,记忆着机械系统的运转状况,控制系统的运转的正常时序,在时序的控制上,为实现控制的安全性,及时性、准确性、通常采用当一个机械动作守成时,其控制信号(由保持继电器产生)用来终止上一个机械动作的同时,启动下一个机械动作的时间继电器不能正常被复位的情况,在开机前,如果不强制使保持继电器复位,将会产生机械设备的误动作。

系统设计时,通常采用的方法是设置硬件复位按钮,需要的时候,能够使保持继电器,定时器、计数器、高速计数器强制复位,在控制系统的调试中发现,如果使用保持继电器,定时器,计数器、高速计数器次数过多,硬件复位的功能很多时候会不起作用,硬件复位的方法有时不能准确,及时地使plc的内部继电器、定时器、计数器复位,从而导致控制系统不能正常运转,在调试过程中,人为地设置软件复位信号作为内部信号,可确保保持继电器有效复位,使系统在任何情况下均正常运转。

3、plc硬件电路

plc的组成的控制系统硬件电路。当一个两线式传感器,例如光电开关,接近开关或限位开关等,作为输入信号装置被置被接到plc的输入端时,漏电流可能会导致输入信号为on,在系统调试中,如果偶尔产生误动作,有可能是漏电流产生的错误信号引起的。为了防止这种情况发生,在设计硬件电路时,在输入端接一个并联是阻,并联电阻的计算公式。

其中,不同型号的plc漏电流值可查阅厂商提供的产品手册,在硬件电路上做这样的处理,可有效地避免由于漏电流产生的误动作。

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