冗余模塊模塊140NOM21100不作他選

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近年來， 隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高， 適用于開關(guān)量邏輯順控的PLC無得到了廣泛應(yīng)用， 有關(guān)PLC的應(yīng)用研究也大量出現(xiàn)。但這些研究成果大多局限于PLC在各種控制場合中的應(yīng)用情況， 如控制系統(tǒng)構(gòu)成、基本性能等， 而PLC程控系統(tǒng)的程序調(diào)試則少有涉及。

程序調(diào)試是程控系統(tǒng)投人運(yùn)行前的重要階段， 通過程序調(diào)試對系統(tǒng)的組態(tài)及邏輯功能逐步進(jìn)行修改和完善， 以更好地滿足現(xiàn)場實際運(yùn)行要求。就筆者掌握的情況來看， 目前不少調(diào)試人員不是把程序調(diào)試作為一項系統(tǒng)性工作來對待， 而是隨心所欲， 未能對各種運(yùn)行情況給予考慮， 給現(xiàn)場安全運(yùn)行帶來了隱患。本文結(jié)全筆者對PLC程控系統(tǒng)的實際調(diào)試經(jīng)驗， 提出了一套完整的調(diào)試方法， 在用戶程序編制以后， 分階段依次進(jìn)行實驗室調(diào)試、制造廠調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。調(diào)試手段由淺入深， 有效避免了問題的發(fā)生， 并與設(shè)備制造工期相配合， 具有調(diào)試時間短、調(diào)試成本低的特點。

1 調(diào)試步驟與方法

PLC 系統(tǒng)的程序調(diào)試可分為以下三個步驟。

1.1 實驗室調(diào)試

在實驗室中即可進(jìn)行， 主要完成以下工作：

編程器不與PLC 相連， 僅在離線狀態(tài)下， 通過使用編程軟件中的“ 文件檢查” 功能檢查程序是否與其組態(tài)相匹配、是否有重復(fù)輸出線圈、各種參數(shù)值是否超出設(shè)定范圍及基本語法錯誤。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的任何錯誤均顯示相應(yīng)的錯誤代碼， 調(diào)試人員可查找用戶手冊確定錯誤內(nèi)容并及時修改。

編程器只與PLC 主機(jī)在線聯(lián)絡(luò)， 此時可以檢查通信口參數(shù)的設(shè)置、PLC和I/O狀態(tài)設(shè)置， 還可將各控制功能程序塊提出， 排除其它程序的干擾， 對輸入信號和中間接點信號進(jìn)行狀態(tài)強(qiáng)制， 觀察相應(yīng)的輸出接點變化是否滿足程序設(shè)計的邏輯要求， 對程序邏輯進(jìn)行初步檢查。

由于實驗室調(diào)試只需編程器和Pl刃主機(jī)， 設(shè)備較少， 接線簡單， 調(diào)試非常方便， 可對程序中各功能單元進(jìn)行局部測試。

1.2 制造廠調(diào)試

在程控設(shè)備成套廠對整個PLC系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。首先， 待系統(tǒng)上電后， 通過觀察CPU模塊和各接口模塊的指示燈， 檢查CPU和總線接口的狀態(tài)是否正常， 系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。同時檢查實際PLC系統(tǒng)與程序“ 通信管理表I/Omap”中遠(yuǎn)程站及站中模塊的設(shè)置是否一致， 以及系統(tǒng)的通信配置是否滿足要求。至此， 整個PLC系統(tǒng)的配置基本確定。

接下來用撥碼開關(guān)制成仿真器連接到輸入模塊的接點上， 然后根據(jù)輸人信號、現(xiàn)場反饋信號（ 如限位開關(guān)的通斷） 的先后順序撥動相應(yīng)的開關(guān)， 模擬實際運(yùn)行情況， 將實驗室調(diào)試完畢的各控制功能程序塊連接起來， 并觀察編程器及輸出模塊上是否有相應(yīng)的順序輸出， 以此考核H 尤的編程動作是否滿足邏輯要求。調(diào)試時同樣應(yīng)充分考慮各種可能情況， 在系統(tǒng)不同的工作方式下， 對邏輯圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線都應(yīng)逐一檢查， 直至在各種可能情況下輸人與輸出之間的關(guān)系完全符合邏輯要求。在程序編制時有些計時器設(shè)定值較大， 為縮短調(diào)試時間， 程序調(diào)試時可將設(shè)定值減小， 待模擬調(diào)試結(jié)束后再寫人其實際設(shè)定值。在設(shè)計和模擬調(diào)試程序的同時， PLC之外的其它控制設(shè)備（如控制臺、繼電器屏等） 的制作、接線工作可同時進(jìn)行， 以縮短生產(chǎn)周期。經(jīng)制造廠調(diào)試后， 應(yīng)用程序的整體邏輯功能可認(rèn)為基本通過。

1.3 現(xiàn)場調(diào)試

PLC裝置在現(xiàn)場安裝后， 要進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試， 將程控系統(tǒng)與檢測設(shè)備及執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接在一起， 通過實際操作觀測現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 并根據(jù)現(xiàn)場實際情況及運(yùn)行人員的要求對所編程序進(jìn)行修改， 使之與現(xiàn)場設(shè)備更為緊密地結(jié)合在一起， 直至整個程控系統(tǒng)良好運(yùn)行。這一方面要求調(diào)試人員對程序邏輯十分清楚， 另一方面還要熟悉所有被控設(shè)備的工作原理。這部分工作量比較大， 也是程序調(diào)試的關(guān)鍵。下面以火電廠輸煤程控系統(tǒng)為例， 進(jìn)行具體分析說明。

程控系統(tǒng)外圍接口檢查

在火電廠輸煤程控系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試時， 首先對皮帶傳感器信號、擋板到位信號、犁煤器上下位信號、高低煤位信號及設(shè)備狀態(tài)等所有現(xiàn)場輸人信號線路進(jìn)行測試。由現(xiàn)場發(fā)來模擬信號， 在控制室中依次觀察對應(yīng)的輸人繼電器、輸人模塊及編程器中該接點的狀態(tài)是否一致。如不一致可順序排查找出故障點， 并及時排除。

對輸出信號線路的測試可以在編程器中對設(shè)備啟停、犁煤器抬落等輸出信號進(jìn)行強(qiáng)制， 然后順序觀察輸出模塊、輸出繼電器及就地接點的狀態(tài)， 并保持一致。

經(jīng)過上述輸入、輸出信號測試即可保證程控系統(tǒng)接線正確無誤， 下一步對整個輸煤系統(tǒng)進(jìn)行程序調(diào)試， 根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的實際運(yùn)行情況， 對程序作出相應(yīng)修改， 終得到針對現(xiàn)場設(shè)備的應(yīng)用程序。

現(xiàn)場調(diào)試時經(jīng)常遇到到貨設(shè)備與原設(shè)計不一致的情況， 此時應(yīng)根據(jù)實際設(shè)備的原理接線對其控制程序進(jìn)行修改， 同時還應(yīng)考慮對與之有聯(lián)鎖關(guān)系的其它設(shè)備是否產(chǎn)生影響; 另外， 當(dāng)某個現(xiàn)場信號不可靠時可以考慮采用其它信號代替， 如速度信號對皮帶來說必不可少， 但經(jīng)常工作不穩(wěn)定， 這時可采用運(yùn)行信號加一定時間的延時來代替。雖然從本質(zhì)上講兩者有一定差別， 但從實際運(yùn)行效果出發(fā)， 這種替代做法尚行得通; 暫停I/O服務(wù)指令可通過程序?qū)⒖刂破髋c現(xiàn)場隔開， 免除拆除接線或切除外部電源， 給調(diào)試程序帶來極大方便。用戶程序必須經(jīng)過一定時間的運(yùn)行考驗， 才可以投入實際現(xiàn)場工。

2 數(shù)字濾波與軟件容錯技術(shù)在程序調(diào)試中的應(yīng)用

PLC現(xiàn)場調(diào)試過程中， 經(jīng)常會出現(xiàn)意想不到的干擾信號， 給實時控制和測量系統(tǒng)帶來一定偏差。除采用硬件措施提高系統(tǒng)的抗干擾能力外， 筆者還利用PLC計算速度快的特點， 充分發(fā)揮軟件的優(yōu)勢， 保證系統(tǒng)既不因干擾而停止工作， 又能滿足工程所要求的精度和速度， 其中數(shù)字濾波和軟件容錯技術(shù)是程序調(diào)試中兩種經(jīng)濟(jì)、有效的方法。

冗余模塊模塊140NOM21100不作他選