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控制器  端子1794-IRT8讓我們做得更好

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

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

1 調試步驟與方法

PLC 系統的程序調試可分為以下三個步驟。

1.1 實驗室調試

在實驗室中即可進行， 主要完成以下工作：

編程器不與PLC 相連， 僅在離線狀態下， 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相匹配、是否有重復輸出線圈、各種參數值是否超出設定范圍及基本語法錯誤。調試中發現的任何錯誤均顯示相應的錯誤代碼， 調試人員可查找用戶手冊確定錯誤內容并及時修改。

編程器只與PLC 主機在線聯絡， 此時可以檢查通信口參數的設置、PLC和I/O狀態設置， 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行狀態強制， 觀察相應的輸出接點變化是否滿足程序設計的邏輯要求， 對程序邏輯進行初步檢查。

由于實驗室調試只需編程器和Pl刃主機， 設備較少， 接線簡單， 調試非常方便， 可對程序中各功能單元進行局部測試。

1.2 制造廠調試

在程控設備成套廠對整個PLC系統進行調試。首先， 待系統上電后， 通過觀察CPU模塊和各接口模塊的指示燈， 檢查CPU和總線接口的狀態是否正常， 系統能否正常運行。同時檢查實際PLC系統與程序“ 通信管理表I/Omap”中遠程站及站中模塊的設置是否一致， 以及系統的通信配置是否滿足要求。至此， 整個PLC系統的配置基本確定。

接下來用撥碼開關制成仿真器連接到輸入模塊的接點上， 然后根據輸人信號、現場反饋信號（ 如限位開關的通斷） 的先后順序撥動相應的開關， 模擬實際運行情況， 將實驗室調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。調試時同樣應充分考慮各種可能情況， 在系統不同的工作方式下， 對邏輯圖中的每一條支路、各種可能的進展路線都應逐一檢查， 直至在各種可能情況下輸人與輸出之間的關系完全符合邏輯要求。在程序編制時有些計時器設定值較大， 為縮短調試時間， 程序調試時可將設定值減小， 待模擬調試結束后再寫人其實際設定值。在設計和模擬調試程序的同時， PLC之外的其它控制設備（如控制臺、繼電器屏等） 的制作、接線工作可同時進行， 以縮短生產周期。經制造廠調試后， 應用程序的整體邏輯功能可認為基本通過。

1.3 現場調試

PLC裝置在現場安裝后， 要進行聯機調試， 將程控系統與檢測設備及執行機構連接在一起， 通過實際操作觀測現場設備的運行狀態， 并根據現場實際情況及運行人員的要求對所編程序進行修改， 使之與現場設備更為緊密地結合在一起， 直至整個程控系統良好運行。這一方面要求調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備的工作原理。這部分工作量比較大， 也是程序調試的關鍵。下面以火電廠輸煤程控系統為例， 進行具體分析說明。

程控系統外圍接口檢查

在火電廠輸煤程控系統進行現場調試時， 首先對皮帶傳感器信號、擋板到位信號、犁煤器上下位信號、高低煤位信號及設備狀態等所有現場輸人信號線路進行測試。由現場發來模擬信號， 在控制室中依次觀察對應的輸人繼電器、輸人模塊及編程器中該接點的狀態是否一致。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備啟停、犁煤器抬落等輸出信號進行強制， 然后順序觀察輸出模塊、輸出繼電器及就地接點的狀態， 并保持一致。

經過上述輸入、輸出信號測試即可保證程控系統接線正確無誤， 下一步對整個輸煤系統進行程序調試， 根據現場設備的實際運行情況， 對程序作出相應修改， 終得到針對現場設備的應用程序。

現場調試時經常遇到到貨設備與原設計不一致的情況， 此時應根據實際設備的原理接線對其控制程序進行修改， 同時還應考慮對與之有聯鎖關系的其它設備是否產生影響; 另外， 當某個現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， 但經常工作不穩定， 這時可采用運行信號加一定時間的延時來代替。雖然從本質上講兩者有一定差別， 但從實際運行效果出發， 這種替代做法尚行得通; 暫停I/O服務指令可通過程序將控制器與現場隔開， 免除拆除接線或切除外部電源， 給調試程序帶來極大方便。用戶程序必須經過一定時間的運行考驗， 才可以投入實際現場工。

2 數字濾波與軟件容錯技術在程序調試中的應用

PLC現場調試過程中， 經常會出現意想不到的干擾信號， 給實時控制和測量系統帶來一定偏差。除采用硬件措施提高系統的抗干擾能力外， 筆者還利用PLC計算速度快的特點， 充分發揮軟件的優勢， 保證系統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， 其中數字濾波和軟件容錯技術是程序調試中兩種經濟、有效的方法。

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