YOKOGAWA ER5*C

YOKOGAWA ER5*C

PLC問(wèn)世以來(lái)，盡管時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，電工委員會(huì)(IEC)先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案*稿，第二稿,并在1987年2月通過(guò)了對(duì)它的定義：

“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”

為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（Personal Computer）相混淆，所以改為PLC即可編程邏輯控制器，但從功能上講，現(xiàn)在的PLC早已不是原來(lái)意義上的“PLC”了。

總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入、輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。

工業(yè)生產(chǎn)一般對(duì)控制設(shè)備要求很高，應(yīng)具有很強(qiáng)的抗*力和高的可靠性，能在惡劣的環(huán)境中可靠地工作，平均故障間隔時(shí)間長(zhǎng)，故障修復(fù)時(shí)間短。這是PLC控制優(yōu)于微機(jī)控制的一大特點(diǎn)。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障間隔時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30萬(wàn)h，而A系列的可靠性比F1、F2系列更高。

PLC控制系統(tǒng)的故障通常有兩種：一種是偶發(fā)性故障，即由于惡劣環(huán)境（電磁干擾、超高溫、過(guò)電壓、欠電壓）引起的，這類(lèi)故障只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)本應(yīng)隨之恢復(fù)正常，但因PLC受外界影響后，內(nèi)部存儲(chǔ)的信息被破壞，必須從初始狀態(tài)重新起動(dòng)。另一類(lèi)是故障，是由于元器件不可恢復(fù)的損壞引起的。

在PLC設(shè)計(jì)中，可以從硬件和軟件兩方面采取措施，防止以上故障的發(fā)生，以提高其可靠性。主要措施有：

①硬件措施有：

屏蔽:對(duì)電源變壓器、CPU編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。

濾波:對(duì)供電系統(tǒng)及輸入/輸出線路采用多種形式的濾波，如LC式π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除高頻干擾和削弱各種模塊之間的相互影響。

電源的調(diào)整與保護(hù):對(duì)微處理器這個(gè)核心部件所需的+5V電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過(guò)電壓、欠電壓影響。

隔離:在微處理器與輸入/輸出電路之間，采用光電隔離，有效地隔離輸入/輸出間電的，減少故障和誤動(dòng)作的可能。

聯(lián)鎖:所有輸出模塊都受開(kāi)門(mén)信號(hào)控制，而這個(gè)信號(hào)只在規(guī)定的各種條件都滿足時(shí)才有效，這樣就有效地防止了產(chǎn)生不正常輸出的可能性。

采用模塊式結(jié)構(gòu):這種結(jié)構(gòu)有助于故障情況下短時(shí)修復(fù)。

設(shè)置環(huán)境檢測(cè)和診斷電路:這種分電路與軟件配合，可以實(shí)現(xiàn)靈活保護(hù)與故障指示等功能。

②軟件措施有：

故障檢測(cè):軟件定期地檢測(cè)外界環(huán)境，對(duì)諸如掉電、強(qiáng)干擾信號(hào)等情況能及時(shí)進(jìn)行處理。

信息保護(hù)和恢復(fù):對(duì)偶發(fā)性故障只要故障條件出現(xiàn)時(shí)，不破壞PLC內(nèi)部的信息，一旦故障條件消失，就可恢復(fù)正常，繼續(xù)原來(lái)的工作。

設(shè)置了警戒時(shí)鐘WDT:如果程序每循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過(guò)了WDT規(guī)定時(shí)間，預(yù)示了程序進(jìn)入死循環(huán)，立即報(bào)警。

加強(qiáng)對(duì)程序的檢查和檢驗(yàn):一旦程序有錯(cuò)，立即報(bào)警并停止執(zhí)行。

對(duì)程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備:停電后，利用后備電池供電，有關(guān)狀態(tài)及信息就不會(huì)因此而丟失。

這樣，PLC的可靠性、抗*力大大提高。例如美國(guó)通用電氣公司制成的PC控制模塊平均*率可達(dá)1千萬(wàn)小時(shí)之多，組成系統(tǒng)后的平均*率可達(dá)4至5千萬(wàn)小時(shí)。