設計PLC控制系統時(shí)的故障防范

在現代化的工業(yè)生產(chǎn)中，大量采用了可編程序控制系統，可編程序控制器能在惡劣的工作環(huán) 境下正常工作，但其構成的控制系統由于設計、安裝、干擾等因素有時(shí)會(huì )出現故障。有些問(wèn) 題是在系統設計時(shí)考慮不周造成的。根據實(shí)踐中的經(jīng)驗和教訓，本文闡述可編程序控制系統 設計時(shí)應注意的問(wèn)題。
1、一個(gè)系統中使用的成熟技術(shù)至少應占到75%以上
“成熟技術(shù)”一是經(jīng)過(guò)一定的生產(chǎn)實(shí)踐考驗的可編程控制器產(chǎn)品或類(lèi)似設計，或者確定能在未來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)得起考驗；二是設計工作人員對于需要使用的技術(shù)要有經(jīng)驗或有掌握它的能力。設計與配置一個(gè)可編程序控制系統選用的技術(shù)與設計方案切實(shí)可行。因為一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程控制系統，一旦做出來(lái)，要長(cháng)久使用下去，難以找到機會(huì )反復修改。設計的硬件系 統和編程軟件，其中某些缺欠，可能一直隱藏在已完成的系統中。若遇到發(fā)生破壞作用的條件，后果難以預料。
2、系統的硬件結構和網(wǎng)絡(luò )要簡(jiǎn)明而清晰
硬件結構不要追求繁瑣，網(wǎng)絡(luò )組態(tài)不要追求交叉因素太多，要力求使用可編程序控制器自 身配置的組網(wǎng)能力。在組成I/O機箱配套的模板時(shí)，建議型號簡(jiǎn)單，力求一致，模板密度不宜過(guò)大。使用的結線(xiàn)點(diǎn)不宜過(guò)多，從目前機箱的制造和配線(xiàn)工藝來(lái)看，輸入與輸出配線(xiàn)密度不能太高。
3、控制系統的功能和管理系統的功能應嚴格劃分界限
由于可編程序控制器組成的過(guò)程控制系統中的實(shí)時(shí)性要求很高，而網(wǎng)絡(luò )通信是允許暫時(shí)失 去通信聯(lián)系，過(guò)后自己能重新恢復，但是在重新恢復之前這一間隔時(shí)間可編程序控制器會(huì )處于失控。另外，在用多個(gè)可編程序控制器系統組成一個(gè)大系統時(shí)，對于主控制的關(guān)鍵命令，除了使用可編程序控制器自身的網(wǎng)絡(luò )通信傳送它的信息外，最好有使用它的I/O點(diǎn)做成的硬件聯(lián) 鎖，特別是兩者之間“急?！钡奶幚?；雖然兩個(gè)系統都在自身的通信掃描中互相變換著(zhù)“停 止”或“急?！泵?，但因一方在急停故障時(shí)已經(jīng)停止運行，另一方并未收到已停止的信息 而照常運行，其后果難測?？删幊绦蚩刂破骺刂葡到y關(guān)鍵的“急?！睉惹谐龍绦袡C構的電源，然后將其信號送入可編程序控制器，這樣可取得設備安全保護的時(shí)間。
4、可編程序控制器的程序要簡(jiǎn)明且可讀
用戶(hù)軟件的編寫(xiě)是“平鋪直敘”，用戶(hù)軟件可看成是一個(gè)有序的“黑盒子”系列，每個(gè)“ 黑盒子”按照結構化語(yǔ)言劃分，可分為幾種典型的語(yǔ)句。每個(gè)語(yǔ)句方式、手法可能十分單調 ，但一定要明確。在設計與編寫(xiě)這些語(yǔ)句時(shí)，若使用不易推理的邏輯關(guān)系太多，或者語(yǔ) 句因素太多，特殊條件太多，就會(huì )使人閱讀這些語(yǔ)句時(shí)十分難懂。因此，一個(gè)可編程控制器 的用戶(hù)軟件的可讀性，即編寫(xiě)的軟件能為大多數人讀懂，能理解可編程控制器在執行這個(gè)語(yǔ) 句時(shí)，“發(fā)生了什么”是十分重要的。每一段程序力求功能單一而流暢，這是軟件在使用和維護時(shí)的重要條件。
5、可編程序控制系統在硬件和軟件上的預置，有運行檢測的關(guān)鍵監視條件
可編程序控制系統配置了彩色圖形工作站/屏幕監視，但從價(jià)格及反映現場(chǎng)狀態(tài)的時(shí)間來(lái)看，屏幕監視尚不方便。關(guān)鍵的故障，或者在關(guān)鍵的機械設備附近，可配置一些指示燈，它們可以用數字量輸出做成，用來(lái)監視程序的正常運行，或用來(lái)調試程序，在指示燈旁配以功能標牌，可幫助操作人員確認可編程序控制系統的正常運行和及時(shí)反映故障。
6、設計大中型可編程序控制系統時(shí)不要耗盡它的硬件和軟件資源
對于設計的新系統，硬件上至少要保留15%左右的冗余，在軟件編制時(shí)，同樣要估計用戶(hù)軟件對計算機資源的需要與用量。尤其對中間繼電器，計數器/定時(shí)器的使用，要留有余地 。因為在調試和運行后，軟件總會(huì )被修改、補充，甚至重新編制。已編制的軟件讓人無(wú)法修改和完善，在工程上是不實(shí)際的。