YOKOGAWA VM1*D
YOKOGAWA VM1*D
PLC問世以來,盡管時間不長,但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化,電工委員會(IEC)先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案*稿,第二稿,并在1987年2月通過了對它的定義:
“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備,都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體,易于擴充其功能的原則設(shè)計。”
為了避免與個人計算機PC(Personal Computer)相混淆,所以改為PLC即可編程邏輯控制器,但從功能上講,現(xiàn)在的PLC早已不是原來意義上的“PLC”了。
總之,可編程控制器是一臺計算機,它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入、輸出接口,并且具有較強的驅(qū)動能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用,在實際應(yīng)用時,其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置,其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制。
工業(yè)生產(chǎn)一般對控制設(shè)備要求很高,應(yīng)具有很強的抗*力和高的可靠性,能在惡劣的環(huán)境中可靠地工作,平均故障間隔時間長,故障修復(fù)時間短。這是PLC控制優(yōu)于微機控制的一大特點。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障間隔時間長達30萬h,而A系列的可靠性比F1、F2系列更高。
PLC控制系統(tǒng)的故障通常有兩種:一種是偶發(fā)性故障,即由于惡劣環(huán)境(電磁干擾、超高溫、過電壓、欠電壓)引起的,這類故障只要不引起系統(tǒng)部件的損壞,一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常,系統(tǒng)本應(yīng)隨之恢復(fù)正常,但因PLC受外界影響后,內(nèi)部存儲的信息被破壞,必須從初始狀態(tài)重新起動。另一類是性故障,是由于元器件不可恢復(fù)的損壞引起的。
在PLC設(shè)計中,可以從硬件和軟件兩方面采取措施,防止以上故障的發(fā)生,以提高其可靠性。主要措施有:
①硬件措施有:
屏蔽:對電源變壓器、CPU編程器等主要部件,采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進行屏蔽,以防外界干擾。
濾波:對供電系統(tǒng)及輸入/輸出線路采用多種形式的濾波,如LC式π型濾波網(wǎng)絡(luò),以消除高頻干擾和削弱各種模塊之間的相互影響。
電源的調(diào)整與保護:對微處理器這個核心部件所需的+5V電源,采用多級濾波,并用集成電壓調(diào)整器進行調(diào)整,以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓影響。
隔離:在微處理器與輸入/輸出電路之間,采用光電隔離,有效地隔離輸入/輸出間電的,減少故障和誤動作的可能。
聯(lián)鎖:所有輸出模塊都受開門信號控制,而這個信號只在規(guī)定的各種條件都滿足時才有效,這樣就有效地防止了產(chǎn)生不正常輸出的可能性。
采用模塊式結(jié)構(gòu):這種結(jié)構(gòu)有助于故障情況下短時修復(fù)。
設(shè)置環(huán)境檢測和診斷電路:這種分電路與軟件配合,可以實現(xiàn)靈活保護與故障指示等功能。
②軟件措施有:
故障檢測:軟件定期地檢測外界環(huán)境,對諸如掉電、強干擾信號等情況能及時進行處理。
信息保護和恢復(fù):對偶發(fā)性故障只要故障條件出現(xiàn)時,不破壞PLC內(nèi)部的信息,一旦故障條件消失,就可恢復(fù)正常,繼續(xù)原來的工作。
設(shè)置了警戒時鐘WDT:如果程序每循環(huán)執(zhí)行時間超過了WDT規(guī)定時間,預(yù)示了程序進入死循環(huán),立即報警。
加強對程序的檢查和檢驗:一旦程序有錯,立即報警并停止執(zhí)行。
對程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進行電池后備:停電后,利用后備電池供電,有關(guān)狀態(tài)及信息就不會因此而丟失。
這樣,PLC的可靠性、抗*力大大提高。例如美國通用電氣公司制成的PC控制模塊平均*率可達1千萬小時之多,組成系統(tǒng)后的平均*率可達4至5千萬小時。