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利用PLC组态软件消除干扰的方法解析

2008.04.18阅读 3622

  摘要:随着科学技术的发展控制工程网版权所有,可编程序控制器PLC在工业控制中的广泛应用,它的可靠性直接关系到工业企业的安全生产和经济运行。而PLC控制系统的抵抗干扰的能力是整个生产系统可靠运行的关键。目前,各种类型的可编程序控制器PLC一般集中安装在集控室或是生产现场,它们大都处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。所以,要提高PLC控制系统的可靠性控制工程网版权所有,一是需要PLC生产厂家提高PLC硬件的抗干扰能力,二是需要工程设计人员充分利用PLC组态软件消除干扰,这样才能有效地增强系统的抗干扰的性能。
  关键字:抗干扰的方法 PLC
  引言:
  PLC控制系统由于具有功能强、程序设计简单、扩展性好、维护方便、可靠性高、能适应比较恶劣的工业环境的特点,因此在工业企业广泛应用。但是由于工业环境条件恶劣,以及各种工业电磁,辐射干扰等,影响PLC控制系统的正常工作,因此必须重视PLC控制系统的抗干扰设计。为防止干扰,可以采用硬件和软件相结合的抗干扰方法。 防止硬件干扰的方法有:1采用性能优良的电源来抑制电网引入的干扰2电缆的选择与铺设来降低电磁干扰3完善接地系统4采用光电隔离来抑制输入输出电路引入的干扰等。

而利用PLC软件来减少干扰是PLC控制系统正常、稳定工作的重要环节。下面主要分析在生产实践中应用的利用PLC组态软件来减少干扰的方法:
  一、减少数字量输入扰动的方法
  1、 计数器法

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析如图

  图1

  CON—计数器
  NOT—非门
  RS—复位优先触发器
  IN—输入
  OUT—输出
  N—脉冲采样个数
  注释:当外部有信号输入时,控制系统采集连续的N个脉冲使RS触发器输出为“1”,只有当外部输入信号由“1”变成“0”时,RS触发器的复位端为“1”,将RS触发器的输出复位成“0”。而当有瞬间干扰脉冲时,CON计数器将采集不到连续的N个脉冲,CON计数器无法输出,这就起到了减少干扰的作用。(N一般情况下取2)
  优点:响应速度快,对周期性的瞬时干扰起到了一定的抑制作用。
  缺点:不能消除超过CON计数器采样时间的干扰。
  2、延迟输入法

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析如图

图2

     IN—输入
  OUT—输出
  TIME(ET)—延时时间
  TON—延时输出(其曲线如下图)

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析如图

  图3

  注释:当输入IN=1时,启动计数器直到计时时间(PT)=延时时间,OUT=1。当计数器计时时间〈延时时间,OUT=0。延时时间最好取1S以内。
  优点:消除了短时的周期干扰。
  缺点:响应速度慢,不利于信号的快速传输。
  二、减少模拟量输入扰动的方法
  1、限幅法

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析如图

  图4

  MOVE—移动保持指令(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—上限设定值
  LL—下限设定值
  注释:当模拟量输入信号在HL和LL之间时,OUT=IN。当IN-AI信号超出或等于HL或LL时,GE或LE判断IN-AI信号,使OUT1或OUT2输出“1”去封锁MOVEwww.cechina.cn,从而保持MOVE的输出为HL或LL的设定值。也就起到了限幅的作用。
  优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。
  缺点:平滑度差。
  2、延迟滤波限幅法

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析如图

  图5

  MOVE—移动保持指令(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—上限设定值
  LL—下限设定值
  LG—延迟滤波指令(其曲线如下图)
  TIME—延迟滤波时间

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析如图

  图6

  注释:功能基本和限幅法相同,只是在输入端增加了一个延迟滤波器,对输入信号起到了延迟缓冲的滤波。
  优点:有效地抑制了周期性的脉冲干扰。平滑度比限幅法有所改善。
  缺点:信号响应速度减缓。
  3、延迟滤波比较法

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析如图

  图7

  LG—延迟滤波器
  SUB—减法指令
  ABS—绝对值指令
  GE—大于等于指令
  HL—最大偏差值
  TIME—延迟滤波时间
  注释:正常情况输入信号IN-AI经过一阶延迟滤波后直接输出,OUT=IN-AI的值;当有突变信号时,输入信号IN-AI经过一阶延迟滤波后与含有突变信号的输入信号IN-AI相减取绝对值(无论出现正偏差还是负偏差),与HL值比较,若大于等于HL的预设值www.cechina.cn,OUT1=1,将LG—延迟滤波器切换成跟踪状态,此时OUT就保持了输入信号IN-AI突变前的值。直到突变信号减弱控制工程网版权所有,OUT1=0,OUT=IN-AI。
  优点:对周期性干扰具有良好的抑制作用。平滑度高。
  缺点:灵敏度取决于TIME—延迟滤波时间的大小。

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