用PLC改造舊電控系統(tǒng)的幾點體會

1、用PLC改造舊電控系統(tǒng)的幾點體會 【關(guān)鍵詞】漏檢脈沖信號時序系統(tǒng)響應(yīng)時間【摘要】指出了一種由于設(shè)計原因而引起的漏檢現(xiàn)象，并提出了相應(yīng)的解決方法，并探討了應(yīng)用PLC改造舊電控系統(tǒng)中的幾個容易忽略的問題。一些八九十年代設(shè)計生產(chǎn)的機械設(shè)備還是繼電器控制系統(tǒng)，復(fù)雜一點的系統(tǒng)中可能含有大量的繼電器和各種電路板，故障的查找和排除是非常困難的。隨著PLC技術(shù)飛速的發(fā)展，舊系統(tǒng)的改造和升級變的更加方便。在此想結(jié)合工作中碰到的一個實例談幾點體會，以為拋磚引玉之談。與機械配合的問題在舊電控系統(tǒng)中，電氣與機械配合的地方，我們往往只被告知其結(jié)果，至于其設(shè)計思想一般并未言明，如果不理解透徹，改造起來就不敢越雷池半步。我

2、們不能僅局限于電氣部分，與機械部分配合可能會有事半功倍之效。我單位原有的6000型包裝機電氣部分是一種典型的繼電器控制線路，維修起來比較麻煩。外單位用OMRON C200HPLC改造以后就方便多了，但是存在一個無規(guī)律漏檢的問題。正常時，每包煙中應(yīng)有20支煙，如果因為煙支在盒模中散亂，偶爾有19支煙壓下20支探針，而使電氣系統(tǒng)認(rèn)為其是合格產(chǎn)品，從而造成漏檢是可以理解的，這是機器固有的設(shè)計缺陷，GDX2包裝機在這方面的改進(jìn)就做的很好，在此不便展開多談。但是在機械、電氣部分正常時，甚至發(fā)生一包煙中只有十三、四支煙的漏檢，這就讓人感到困惑，因為十三、四支煙無論如何也壓不下20支探針。維修過6000型包

3、裝機電氣的人都知道，時鐘信號和煙包選通脈沖信號，這兩個信號的任何一個缺失就可能造成漏檢。這兩個信號是由與機器同步的凸輪片在槽型接近開關(guān)中產(chǎn)生的。在車速為225包/分時，我們用示波器觀察，時鐘信號存在的時間約為10ms，煙包選通脈沖信號約為25ms，而編程器讀出的平均掃描周期在11ms左右，這樣就不能保證時鐘信號每次都能被讀入，如果機器速度加快，信號更短，就更加不能保證。原程序在開始、中間、結(jié)尾的位置加入了I/0刷新指令，在PLC正常的I/0刷新之外，多次完成對時鐘信號的讀入，起到一種類似于多層攔截的效果，想以此彌補上述之缺陷，這也起到了很好的效果。梯形圖如圖一：圖一但I(xiàn)/O刷新指令只在用戶程序

4、中，而用戶程序只占掃描周期的一部分，如圖二：圖二隨著車速的加快，凸輪片在槽型接近開關(guān)中存在的時間會更短，時鐘信號也相應(yīng)變短，這就有可能造成如下情況：一時鐘信號存在的時間此時就會漏讀了時鐘信號。以上的方法就難以湊效，從而造成漏檢。而把車間內(nèi)所有的6000型包裝機PLC升級代價就太大了。因此我們仔細(xì)研究了這兩個信號與機械配合的范圍，發(fā)現(xiàn)其實機械部分還是留有很大的裕量。例如，原煙包選通脈沖信號在相位240-270產(chǎn)生，而機械允許的范圍是217-282。既然如此，我們就可以加寬片凸輪片以求信號的延長，只要不超過機械允許的范圍即可。雖然煙包選通脈沖信號不大可能丟失，為了保險起見，我們也加寬了煙包選通脈沖

5、信號的凸輪片。時鐘信號的處理有點不同，正常時在相位10左右時鐘信號有效，如果有存儲的壞煙信號，則離合器吸合，剔除推桿與機械聯(lián)動剔除壞煙。剔除推桿行程圖如圖三：圖三我們加寬了引起時鐘信號的凸輪片，讓其下降沿對準(zhǔn)10，因為原程序就用下降沿微分指令讀入時鐘信號。這樣就打了一個提前量，再也不擔(dān)心PLC對其漏讀了。時鐘信號的遲滯至多只有一個掃描周期，10-95的機械范圍已經(jīng)足夠。經(jīng)過如上的改造，無規(guī)律漏檢的問題得到很好的解決。時序問題用PLC改造舊有的電控系統(tǒng)，為了達(dá)到最佳效果，總是盡可能的運用程序替代原有的各種繼電器和電路板。普通的繼電器控制線路編程替代很方便，而對于一些功能復(fù)雜的電路板就不那么容易，

6、尤其是硬件上容易實現(xiàn)的信號之間的嚴(yán)格時序問題，怎樣在編程中實現(xiàn)？這幾乎是PLC天生的軟肋，就是因為PLC循環(huán)掃描的工作方式。保證信號不丟失和保證信號之間的時序是兩碼事。在各種極限情況下，程序也要保證信號在時序上的復(fù)原。這其實包括有兩個方面：一是信號與信號之間，二是信號與機械相位之間。由于掃描周期的長短、信號的長短、和機械相位允許的范圍三者相互作用，使得在程序中實現(xiàn)原有的時序很困難，尤其是在一些實時性要求較高的場合，甚至PLC是無能為力的。眾所周知，PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，而繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，二者有著本質(zhì)的區(qū)別，只是在一般情況下我們不必考慮。而對于高速系統(tǒng)而言，就必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時間，其包括輸入電路濾波時間、輸出電路滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分組成，由掃描工作方式引起的滯后時間最長可達(dá)兩個多掃描周期?？偟捻憫?yīng)延遲時間可達(dá)幾十毫秒甚至更多，如果原系統(tǒng)不允許有這么長的延時，只有選用掃描速度更快的PLC或采用其他措施。思路問題用PLC改造舊有的電控系統(tǒng)，我們習(xí)慣于某種意義上的翻版，按照原有的控制原理圖來編程，這有其合理的因素，因為它經(jīng)過實踐的考驗，可靠性高。但同時我們又大可不必拘泥于舊法，有時幾塊電路板只有一個功能，卻煩瑣不堪，此時只要我們理解的透徹，打破思維定式，利用新思路、新器件跳出舊有的控制方法，在各方