湖南西门子S7-200SMART模块代理商优势价格

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PLC软件抗干扰的超时检测措施

    在PLC控制系统的工作循环中，各工步的运行有严格的时间规定，设备在各自T步的动作所需的时间一般是不变的，即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参数，在要检测的工步动作开始的同时，在PLC发出输出信号，启动一个定时器，定时器的时间设定值比正常情况下该动作要持续的时间长25%左右；当某工步动作时间超过规定时间，达到对应的定时器预置时间而还未转入下一个工步动作时，定时器发出故障信号，停止正常工作循环程序，启动报警及显示程序。这就是所谓的“超节拍保护”。

    在PLC控制系统中，A/D、D/A、显示等输入、输出接口电路是*的。这些接口与CPU之间采用查询或中断的方式工作，而这些设备或接口对干扰很敏感，干扰信号一旦破坏了某一接口的状态，就会导致CPU误认为该接口有输入、输出请求而停止现行工作，转去执行相应的输入、输出服务程序；但由于该接口本身并没有输入、输出数据，CPU资源被该服务程序*占用而不释放，其他任务程序无法执行，使整个系统出现“死锁”。对于这种干扰造成的“死锁”问题，在软件编程中，可采用“时间片”的方法来解决，其具体步骤为：根据不同的输入、输出外设对时间的要求，分配相应的大正常的输入、输出时间；在每一输入、输出的任务模块中，加入相应的超时判断程序。这样，当干扰破坏了接口的状态造成CPU误操作后，由于该外设准备好信息*无效，经一定时间后，系统会从该外设的服务程序中自动返回，保证整个软件的周期性不受影响，从而避免“死锁”情况发生。

    例如，设某执行机构（如电动机）在正常情况下运行10s后，它驱动的部件使限位开关动作，发出动作结束信号。若该执行的动作时间超过12s（即对应定时器的设定时间），PLC还没有接收到动作结束信号，则定时器延时接通的常开触点发出故障信号，该信号停止正常的循环程序，启动报警和故障显示程序，使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类，及时采取排除故障的措施。

大量的工程实践表明，PLC的外部输入、输出元件，如限位开关、电磁阀、接触器等的故障率远远高于PLC控制系统本身的故障率，而这些元件出现故障后，PLC控制系统一般不能检测出来，不会自动停机，可能使故障扩大，直至强电保护装置动作后停机，有时甚至会造成设备和人身事故。停机后，查找故障也要花费很多时间。为了及时发现故障，在酿成事故之前应使PLC控制系统自动停机和报警，也方便查找故障，提高维修效率。

    现代的PLC控制系统拥有大量的软件资源，如FX2N系列PLC有几千点辅助继电器、几百点定时器和计数器，有相当大的裕量。可以将这些资源利用起来，用于故障检测。有时只采用硬件措施不能*消除干扰的影响，必须用软件措施加以配合以取得较好的抗干扰效果。

 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。

  在PLC控制系统的工作循环中，各工步的运行有严格的时间规定，设备在各自T步的动作所需的时间一般是不变的，即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参数，在要检测的工步动作开始的同时，在PLC发出输出信号，启动一个定时器，定时器的时间设定值比正常情况下该动作要持续的时间长25%左右；当某工步动作时间超过规定时间，达到对应的定时器预置时间而还未转入下一个工步动作时，定时器发出故障信号，停止正常工作循环程序，启动报警及显示程序。这就是所谓的“超节拍保护”。

    在PLC控制系统中，A/D、D/A、显示等输入、输出接口电路是*的。这些接口与CPU之间采用查询或中断的方式工作，而这些设备或接口对干扰很敏感，干扰信号一旦破坏了某一接口的状态，就会导致CPU误认为该接口有输入、输出请求而停止现行工作，转去执行相应的输入、输出服务程序；但由于该接口本身并没有输入、输出数据，CPU资源被该服务程序*占用而不释放，其他任务程序无法执行，使整个系统出现“死锁”。对于这种干扰造成的“死锁”问题，在软件编程中，可采用“时间片”的方法来解决，其具体步骤为：根据不同的输入、输出外设对时间的要求，分配相应的大正常的输入、输出时间；在每一输入、输出的任务模块中，加入相应的超时判断程序。这样，当干扰破坏了接口的状态造成CPU误操作后，由于该外设准备好信息*无效，经一定时间后，系统会从该外设的服务程序中自动返回，保证整个软件的周期性不受影响，从而避免“死锁”情况发生。

    例如，设某执行机构（如电动机）在正常情况下运行10s后，它驱动的部件使限位开关动作，发出动作结束信号。若该执行的动作时间超过12s（即对应定时器的设定时间），PLC还没有接收到动作结束信号，则定时器延时接通的常开触点发出故障信号，该信号停止正常的循环程序，启动报警和故障显示程序，使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类，及时采取排除故障的措施。

某些干扰是可以预知的，如PLC的输出命令使执行机构（如大功率电动机、电磁铁）动作，常会伴随产生火花、电弧等干扰信号，这些干扰信号可能使PLC接收错误的信息。在容易产生这些干扰的时间内，可用软件封锁PLC的某些输入信号，在干扰易发期过去后，再取消封锁。 

大量的工程实践表明，PLC的外部输入、输出元件，如限位开关、电磁阀、接触器等的故障率远远高于PLC控制系统本身的故障率，而这些元件出现故障后，PLC控制系统一般不能检测出来，不会自动停机，可能使故障扩大，直至强电保护装置动作后停机，有时甚至会造成设备和人身事故。停机后，查找故障也要花费很多时间。为了及时发现故障，在酿成事故之前应使PLC控制系统自动停机和报警，也方便查找故障，提高维修效率。

    现代的PLC控制系统拥有大量的软件资源，如FX2N系列PLC有几千点辅助继电器、几百点定时器和计数器，有相当大的裕量。可以将这些资源利用起来，用于故障检测。有时只采用硬件措施不能*消除干扰的影响，必须用软件措施加以配合以取得较好的抗干扰效果。

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