引言:
PLC控制系統(tǒng)由于具有功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好、維護(hù)方便、可靠性高、能適應(yīng)比較惡劣的工業(yè)環(huán)境的特點(diǎn),因此在工業(yè)企業(yè)廣泛應(yīng)用.但是由于工業(yè)環(huán)境條件惡劣,以及各種工業(yè)電磁,輻射干擾等,影響PLC控制系統(tǒng)的正常工作,因此必須重視PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì).為防止干擾,可以采用硬件和軟件相結(jié)合的抗干擾方法. 防止硬件干擾的方法有:1采用性能優(yōu)良的電源來(lái)抑制電網(wǎng)引入的干擾2電纜的選擇與鋪設(shè)來(lái)降低電磁干擾3完善接地系統(tǒng)4采用光電隔離來(lái)抑制輸入輸出電路引入的干擾等.而利用PLC軟件來(lái)減少干擾是PLC控制系統(tǒng)正常、穩(wěn)定工作的重要環(huán)節(jié).下面主要分析在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的利用PLC組態(tài)軟件來(lái)減少干擾的方法: 一、減少數(shù)字量輸入擾動(dòng)的方法 1、 計(jì)數(shù)器法
CON—計(jì)數(shù)器 NOT—非門 RS—復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器 IN—輸入 OUT—輸出 N—脈沖采樣個(gè)數(shù) 注釋:當(dāng)外部有信號(hào)輸入時(shí),控制系統(tǒng)采集連續(xù)的N個(gè)脈沖使RS觸發(fā)器輸出為“1”,只有當(dāng)外部輸入信號(hào)由“1”變成“0”時(shí),RS觸發(fā)器的復(fù)位端為“1”,將RS觸發(fā)器的輸出復(fù)位成“0”。而當(dāng)有瞬間干擾脈沖時(shí),CON計(jì)數(shù)器將采集不到連續(xù)的N個(gè)脈沖,CON計(jì)數(shù)器無(wú)法輸出,這就起到了減少干擾的作用。(N一般情況下取2) 優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)速度快,對(duì)周期性的瞬時(shí)干擾起到了一定的抑制作用。 2、延遲輸入法 IN—輸入 OUT—輸出 TIME(ET)—延時(shí)時(shí)間 TON—延時(shí)輸出(其曲線如下圖)
注釋:當(dāng)輸入IN=1時(shí),啟動(dòng)計(jì)數(shù)器直到計(jì)時(shí)時(shí)間(PT)=延時(shí)時(shí)間,OUT=1。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)時(shí)間〈延時(shí)時(shí)間,OUT=0。延時(shí)時(shí)間最好取1S以內(nèi)。 優(yōu)點(diǎn):消除了短時(shí)的周期干擾。 缺點(diǎn):響應(yīng)速度慢,不利于信號(hào)的快速傳輸。 二、減少模擬量輸入擾動(dòng)的方法 1、限幅法
MOVE—移動(dòng)保持指令(使能端EN=1,OUT=IN。EN=0,OUT保持前次值) GE—大于等于指令(OUT=1,IF IN1≥IN2) LE—小于等于指令(OUT=1,IF IN1≤IN2) HL—上限設(shè)定值 LL—下限設(shè)定值 注釋:當(dāng)模擬量輸入信號(hào)在HL和LL之間時(shí),OUT=IN。當(dāng)IN-AI信號(hào)超出或等于HL或LL時(shí),GE或LE判斷IN-AI信號(hào),使OUT1或OUT2輸出“1”去封鎖MOVE,從而保持MOVE的輸出為HL或LL的設(shè)定值。也就起到了限幅的作用。 優(yōu)點(diǎn):能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。 缺點(diǎn):平滑度差。 2、延遲濾波限幅法
MOVE—移動(dòng)保持指令(使能端EN=1,OUT=IN。EN=0,OUT保持前次值) GE—大于等于指令(OUT=1,IF IN1≥IN2) LE—小于等于指令(OUT=1,IF IN1≤IN2) HL—上限設(shè)定值 LL—下限設(shè)定值 LG—延遲濾波指令(其曲線如下圖) TIME—延遲濾波時(shí)間
注釋:功能基本和限幅法相同,只是在輸入端增加了一個(gè)延遲濾波器,對(duì)輸入信號(hào)起到了延遲緩沖的濾波。 優(yōu)點(diǎn):有效地抑制了周期性的脈沖干擾。平滑度比限幅法有所改善。 缺點(diǎn):信號(hào)響應(yīng)速度減緩。 3、延遲濾波比較法
LG—延遲濾波器 SUB—減法指令 ABS—絕對(duì)值指令 GE—大于等于指令 HL—最大偏差值 TIME—延遲濾波時(shí)間 注釋:正常情況輸入信號(hào)IN-AI經(jīng)過(guò)一階延遲濾波后直接輸出,OUT=IN-AI的值;當(dāng)有突變信號(hào)時(shí),輸入信號(hào)IN-AI經(jīng)過(guò)一階延遲濾波后與含有突變信號(hào)的輸入信號(hào)IN-AI相減取絕對(duì)值(無(wú)論出現(xiàn)正偏差還是負(fù)偏差),與HL值比較,若大于等于HL的預(yù)設(shè)值,OUT1=1,將LG—延遲濾波器切換成跟蹤狀態(tài),此時(shí)OUT就保持了輸入信號(hào)IN-AI突變前的值。直到突變信號(hào)減弱,OUT1=0,OUT=IN-AI。 4、積分消抖濾波法
LG—延遲濾波器 SUB—減法指令 GE—大于等于指令 LE—小于等于指令 OR—或門(自做的DFB功能塊) NOT—非門 TON—延時(shí)輸出 EOR—異或門 MOV—移動(dòng)保持指令 PI—比例積分調(diào)節(jié)器 HL—最大正向偏差值 LL—最大負(fù)向偏差值 TIME—延遲濾波時(shí)間 TIME1—延遲輸出時(shí)間 TIME2—延遲濾波時(shí)間 注釋:參數(shù)設(shè)置:LG(TIME=1S),TON(TIME1=10S),LG1(TIME=30S),HL=0.2,LL=-0.2 ,PI(TI=10S,將P放開(kāi)封鎖成為純積分調(diào)節(jié)器) 三、 小信號(hào)在變化幅度中變化時(shí) 1、最終狀態(tài):此時(shí)為穩(wěn)態(tài),輸入與輸出相近。OR輸出為“0”,NOT=1,TON時(shí)間已超出10S,EOR=0,MOV不保持,PI不積分,SUB=0,信號(hào)走PI的跟蹤回路,LG1濾波后輸出。正常的信號(hào)流向:IN→LG→PI的跟蹤→LG1(濾波30S)→輸出 2、 小信號(hào)的暫態(tài)變化:(在TON=10S之前)OR=0,NOT=1,TON未到10S,EOR=1,MOV保持,PI積分作用,LG1未起作用,輸出跨越LG1(TIME=30S),直接到輸出端,此時(shí)為線性跟蹤濾波狀態(tài)。 四、 信號(hào)大幅度變化時(shí)(≥HL,≤LL) OR=1,NOT=0,TON不起作用,EOR=0,所以LG1(TIME=30S)不起作用,PI不起作用走跟蹤。正常的信號(hào)流向:IN→LG→PI的跟蹤→LG1的跟蹤→輸出 五、 總結(jié): 1、 小信號(hào)在10秒之內(nèi),經(jīng)過(guò)LG(TIME=1S),PI的積分作用,跳過(guò)LG1(TIME=30S),直接輸出,實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的濾波和跟蹤狀態(tài)。 結(jié)束語(yǔ) 上述所分析的方法,均在生產(chǎn)實(shí)際中得到檢驗(yàn),取得了一定的效果,并隨著生產(chǎn)實(shí)際的需要和經(jīng)驗(yàn)的積累,不斷完善其對(duì)干擾的軟件處理方法。 |
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