可編程序控制器的可靠性很高,本身有很完善的自診斷功能,如出現(xiàn)故障,借助白診斷起序可以方便地找到出現(xiàn)故障的部件,更換它后就可以恢復正常工作。

  大量的工程實踐表明,可編程序控制器外部的輸人、輸出元件,如限位開關、屯磁閥、接觸器等的故障率遠遠高于可編程序控制器本身的故障率,而這些元件出現(xiàn)故障后,可編程序控制器一般不能覺察出來,不會自動停機,可能使故障擴大,直至強電保護裝置動作后停機,有時甚至會造成設備和人身事故。停機后,查找故障也要花費很多時間。為了及時發(fā)現(xiàn)故障,在沒有釀成事故之前自動停機和報警,也為了方便查找故障,提高維修效率,可用梯形圖程序實現(xiàn)故障的自診斷和自處理。

  現(xiàn)代的可編程序控制器擁有大量的軟件資源,如S7-200系列CPU有幾百點存儲器位、定時器和計數(shù)器，有相當大的裕量?？梢园堰@些資源利用起來,用于故障檢測。

  1.超時檢測

  機械設備在各工步的動作所需的時間般是不變的,即使變化也不會太大,因此可以以這些時間為參考,在可編程序控制器發(fā)出輸出信號,相應的外部執(zhí)行機構開始動作時啟動一個定時器定時,定時器的設定值比正常情況下該動作的持續(xù)時間長20%左石。例如設某執(zhí)行機構在正常情況下運行10s后,它驅動的部件使限位開關動作,發(fā)出動作結束信號，在該執(zhí)行機構開始動作時啟動設定值為12s的定時器定時.若12s后還沒有接收到動作結束信號,山定時暴的常開觸點發(fā)出故障信號,該信號停止正常的程序,啟動報警和故障顯示程序,使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類,及時采取排除故障的措施。

  2.邏輯錯誤檢測

  在系統(tǒng)正常運行時,可編程序控制器的輸人輸出信號和內部的信號(如存儲器位的狀態(tài))相互之間存在著確定的關系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號,則說明出現(xiàn)了故障。因此,可以編制一些常見故障的異常邏輯關系，一旦異常邏輯關系為ON狀態(tài),就應按故障處理。例如某機械運動過程中先后有兩個限位開關動作,這兩個信號不會同時為0N。若它們同時為0N,說明至少有一個限位開關被卡死,應停機進行處理。在梯形圖中,用這兩個限位開關對應的輸人位的常開觸點串聯(lián),來驅動一個表示限位開關故障的存儲器位，

  本節(jié)對可編程序控制器控制系統(tǒng)的主要干擾源進行了分析,介紹了可供選用的抗干擾措施,在實際應用中,應根據(jù)系統(tǒng)具體的情況,有針對性地采用其中的某些抗干擾措施。

  可編程序控制器在模擬量閉環(huán)控制中的應用

  在工業(yè)生產中,用閉環(huán)控制方式來挖銘溫在壓力、流量等連續(xù)空化的?？坶L,無論是停H模擬控制器的模擬控制系統(tǒng)還是使用計算機(包括可編程序控制器)的數(shù)字控制系統(tǒng),PID控制(即比例-積分-微分控制)都得到了廣泛的應用,這是因為PID控制具有以下的優(yōu)點:

  (1)不是一定要求出控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。至今為山,由于北線性利時變性,很難求出多工業(yè)控制對象準確的數(shù)學模型,因此不能使用自動控制理論中的設計方法，對于這一類系統(tǒng),使用PID控制可以得到比較滿意的效果。

  (2) PID控制器的結構典型,程序設計簡單,易于實現(xiàn),參數(shù)調整方便。

  (3)有較強的靈活性和適應性,根據(jù)被控對象的具體情況,可以采用各種PID控制的變種和改進的控制方式,如PI、PD、帶死區(qū)的PD、積分分離PID、變速積分PID等。隨著智能控制技術的發(fā)展,PID控制與模糊控制、神經網絡控制等現(xiàn)代控制方法相結合,可以實現(xiàn)PID控制器的參數(shù)白整定.使PID控制器具有經久不衰的生命力。

  用可編程序控制器對模擬量進行PID控制時,可以采用以下兒種方法:

  (1)使用PID過程控制模塊

  這種模塊的PID控制程序是可編程序控制器生產廠家設計的,并存放在模塊中,用戶在使用時只需設置一些參數(shù),使用起來非常方便，塊模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環(huán)回路。但是這種模塊的價格昂貴,一般在大型控制系統(tǒng)中使用。

  (2)使用PID功能指令

  現(xiàn)在很多可編程序控制器都有供PID控制用的功能指令,如S7-200的PID指令。它們實際上是用于PID控制的子程序,與模擬量輸人/輸山模塊一起使用,可以得到類似于使用PID過程控制模塊的效果,但是價格便宜得多。

  可以用STEP7-Micro/WIN32編程軟件中的“指令向導”簡單快速地設置PID程序中的各種參數(shù),設置完成后,指令向導將自動生成PID程序。

  (3)用自編的程序實現(xiàn)PID閉環(huán)控制

  有的可編程序控制器沒有PID過程控制模塊和PID控制用的功能指令,有時雖然可以使用PID控制指令,但是希望采用某種改進的PID控制算法。在上述情況下,都需要用戶自己編制PID控制程序。