湖北西门子S7-200SMART模块代理商优势价格

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PLC软件抗干扰的采取重复技术措施

    重复技术是指在程序执行过程中，一旦发现现场故障或错误，就重新执行被干扰的先行指令若干次，若复执成功，说明为干扰，否则输出软件失败或声光报警，可通过CPU状态菜单进行查询。

    PLC控制系统的很多功能通常都是在主程序开始时的初始化程序里设定的，不需要后续的设定。这在正常情况下本无问题，但偶然的干扰会改变CPU内部这些寄存器或接口芯片的功能寄存器。例如，把中断的类型、中断的优先级别、串行口、并行口的设定修改了，控制设备的运行肯定会出错。因此，只要重复设定功能操作不影响其当前连续工作的性能，都应当纳入主程序的循环圈里。每个循环就可以刷新一次设定，避免了偶然不测发生。对于那些会影响当前连续工作性能的重复设定功能操作，要尽量找机会重新设定。例如串行口，如果接收完某帧信息或者发送完某帧信息之后，串口会有一个短暂的空闲，就应作出判断并且安排重新设定一次的操作。

    指令重复执行就是根据需要使作用相同的指令重复执行多次，一般适用于开关量或数字量输入、输出的抗干扰。在采集某些开关量或数字量时，可重复采集多次，直到连续两次或两次以上的采集结果*相同时才视为有效。若多次采集后，信号总是变化不定，可停止采集，发出报警信号。在满足实时性要求的前提下，在各次采集信号之间插入一段延时，数据的可靠性会更高。如果在系统实时性要求不是很高的情况下，其指令重复周期应尽可能长些。

    软件复位是指通过CPU接受外部的中断信号INT 0而执行中断子程序，此时CPU的动作是：

    ①关闭所有中断，以便进行故障的判别和处理。

    ②堆栈初始化以保证执行完成INT0中断服务子程序后栈底内容为初始状态。

    ③对系统的有关状态与控制量进行比较、判断来决定程序的重新入口地址，这些地址是主程序中基本功能模块的程序地址。

    通过这种软件条件复位，可以使系统在无扰动和小扰动下，尽快进入正常运行状态，尽量减少干扰对系统的影响。

    对于失控的CPU，较简单的方法是使其复位，程序自动从头开始执行。为完成复位功能，在硬件电路上应设置复位电路。上电复位是指PLC在开机上电时自动复位，此时所有硬件都从其初时状态开始，程序从*条指令开始执行；人工复位是指操作员按下复位按钮时复位；自动复位是指系统在需要复位的状态时，由特定的电路自动将CPU复位。

CPU取指令过程是先取操作码，再取操作数。当PC受干扰出现错误时，程序便脱离正常轨道“乱飞”；当乱飞到双字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数作为操作码，程序将出错；若“飞”到了三字节指令，出错概率更大。

    所谓指令冗余技术是指在程序的关键地方人为地加入一些单字节指令NOP，或将有效单字节指令重写，当程序“跑飞”到单字节指令上，就不会发生将操作数作为指令来执行的错误，使程序迅速纳入正轨。通常是在双字节指令和三字节指令后插入两字节以上的NOP，这样即使乱飞程序飞到操作数上，由于空操作指令NOP的存在，后面的指令也被作为操作数执行，程序自动纳入正轨。指令冗余会降低系统的效率，但确保了系统程序很快纳入程序轨道，避免程序混乱，适当的指令冗余不会对系统的实时性和功能产生明显的影响。

    通常在一些对程序流向起重要作用的指令（如RET、RETI、ACALL、LCALL、UMP、SJMP、JZ、JNZ、JC、JNC、JB、JBC、DJNZ等）和某些对系统工作状态起重要作用的指令（如SETB等）的前面插入两条NOP指令，以保证跑飞的程序迅速纳入轨道，确保这些指令的正确执行。

    值得注意的是，虽然加入冗余指令能提高软件系统的可靠性，但也降低了程序的执行效率，所以在一个程序巾，冗余指令不能过多，否则会降低程序的执行效率

在振动环境中，行程开关或按钮常会因抖动而发出错误信号。一般的抖动时间都比较短，针对这一特点，可将PLC内部计时器设置一定时间的延时，得到消除抖动后的可靠有效信号，从而达到抗干扰的目的。

    在实际应用中，有些开关输入信号接通时，由于外界的干扰而出现时通时断的“抖动”现象。由于继电器的电磁惯性，这种现象在继电器系统中一般不会造成什么影响，但在PLC系统中，由于PLC扫描工作的速度快，扫描周期比实际继电器的动作时间短得多，所以抖动信号就可能被PLC检测到，从而造成错误的结果。因此，必须对某些“抖动”信号进行处理，以保证系统正常工作。

    输入信号抖动的影响及消除方法如图2-20 (a)所示，输入X0抖动会引起输出Y0发生抖动，可采用计数器或定时器，经过适当编程，消除这种干扰。

    图2-20    输入信号抖动的影响及消除

    消除输入信号抖动的梯形图程序如图2-20 (b)所示。当抖动干扰X0断开时间间隔△t <K×0.1s时，计数器C0不会动作，输出继电器Y0保持接通，干扰不会影响正常工作；只有当X0抖动断开时间△t≥K×0. 1s时，计数器C0计满K次动作，C0常闭断开，输出继电器Y0才断开。K为计数常数，实际调试时可根据干扰情况而定。

充分利用信号间的组合逻辑关系构成条件判断，使个别信号出现错误时，系统不会因错误判断而影响其正常的逻辑功能。在系统正常运行时，PLC的输入、输出信号和内部的信号（如辅助继电器的状态）相互之间存在着确定的逻辑关系，如出现异常的逻辑信号，则说明出现了故障。因此，可以编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦异常逻辑关系为ON状态，就按故障处理。例如，某机械运动过程中先后有两个限位开关动作，这两个信号不会同时为ON状态，若它们同时为ON，说明至少有一个限位开关被卡死，应停机进行处理。在梯形图中，将这两个限位开关对应的输入继电器的常开触点串联，来驱动一个表示限位开关故障的辅助继电器。对易形成抖动的检测或控制回路，可采取不同时间的判断或保护子程序。

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