引言:
PLC控制系統(tǒng)由于具有功能強、程序設計簡單、擴展性好、維護方便、可靠性高、能適應比較惡劣的工業(yè)環(huán)境的特點,因此在工業(yè)企業(yè)廣泛應用.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)的抗干擾設計.為防止干擾,可以采用硬件和軟件相結合的抗干擾方法. 防止硬件干擾的方法有:1采用性能優(yōu)良的電源來抑制電網引入的干擾2電纜的選擇與鋪設來降低電磁干擾3完善接地系統(tǒng)4采用光電隔離來抑制輸入輸出電路引入的干擾等.而利用PLC軟件來減少干擾是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實踐中應用的利用PLC組態(tài)軟件來減少干擾的方法: 一、減少數字量輸入擾動的方法 1、 計數器法
![]() CON—計數器 NOT—非門 RS—復位優(yōu)先觸發(fā)器 IN—輸入 OUT—輸出 N—脈沖采樣個數 注釋:當外部有信號輸入時,控制系統(tǒng)采集連續(xù)的N個脈沖使RS觸發(fā)器輸出為“1”,只有當外部輸入信號由“1”變成“0”時,RS觸發(fā)器的復位端為“1”,將RS觸發(fā)器的輸出復位成“0”。而當有瞬間干擾脈沖時,CON計數器將采集不到連續(xù)的N個脈沖,CON計數器無法輸出,這就起到了減少干擾的作用。(N一般情況下取2) 優(yōu)點:響應速度快,對周期性的瞬時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)—延時時間 TON—延時輸出(其曲線如下圖)
![]() 注釋:當輸入IN=1時,啟動計數器直到計時時間(PT)=延時時間,OUT=1。當計數器計時時間〈延時時間,OUT=0。延時時間最好取1S以內。 優(yōu)點:消除了短時的周期干擾。 缺點:響應速度慢,不利于信號的快速傳輸。 二、減少模擬量輸入擾動的方法 1、限幅法
![]() MOVE—移動保持指令(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—上限設定值 LL—下限設定值 注釋:當模擬量輸入信號在HL和LL之間時,OUT=IN。當IN-AI信號超出或等于HL或LL時,GE或LE判斷IN-AI信號,使OUT1或OUT2輸出“1”去封鎖MOVE,從而保持MOVE的輸出為HL或LL的設定值。也就起到了限幅的作用。 優(yōu)點:能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。 缺點:平滑度差。 2、延遲濾波限幅法
![]() MOVE—移動保持指令(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—上限設定值 LL—下限設定值 LG—延遲濾波指令(其曲線如下圖) TIME—延遲濾波時間
![]() 注釋:功能基本和限幅法相同,只是在輸入端增加了一個延遲濾波器,對輸入信號起到了延遲緩沖的濾波。 優(yōu)點: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:信號響應速度減緩。 3、延遲濾波比較法
![]() LG—延遲濾波器 SUB—減法指令 ABS—絕對值指令 GE—大于等于指令 HL—最大偏差值 TIME—延遲濾波時間 注釋:正常情況輸入信號IN-AI經過一階延遲濾波后直接輸出,OUT=IN-AI的值;當有突變信號時,輸入信號IN-AI經過一階延遲濾波后與含有突變信號的輸入信號IN-AI相減取絕對值(無論出現正偏差還是負偏差),與HL值比較,若大于等于HL的預設值,OUT1=1,將LG—延遲濾波器切換成跟蹤狀態(tài),此時OUT就保持了輸入信號IN-AI突變前的值。直到突變信號減弱,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—延時輸出 EOR—異或門 MOV—移動保持指令 PI—比例積分調節(jié)器 HL—最大正向偏差值 LL—最大負向偏差值 TIME—延遲濾波時間 TIME1—延遲輸出時間 TIME2—延遲濾波時間 注釋:參數設置:LG(TIME=1S),TON(TIME1=10S),LG1(TIME=30S),HL=0.2,LL=-0.2 ,PI(TI=10S,將P放開封鎖成為純積分調節(jié)器) 三、 小信號在變化幅度中變化時 1、最終狀態(tài):此時為穩(wěn)態(tài),輸入與輸出相近。OR輸出為“0”,NOT=1,TON時間已超出10S,EOR=0,MOV不保持,PI不積分,SUB=0,信號走PI的跟蹤回路,LG1濾波后輸出。正常的信號流向:IN→LG→PI的跟蹤→LG1(濾波30S)→輸出 2、 小信號的暫態(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,此時為線性跟蹤濾波狀態(tài)。 四、 信號大幅度變化時(≥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。正常的信號流向:IN→LG→PI的跟蹤→LG1的跟蹤→輸出 五、 總結: 1、 小信號在10秒之內,經過LG(TIME=1S),PI的積分作用,跳過LG1(TIME=30S),直接輸出,實現輸入信號的濾波和跟蹤狀態(tài)。 結束語 上述所分析的方法,均在生產實際中得到檢驗,取得了一定的效果,并隨著生產實際的需要和經驗的積累,不斷完善其對干擾的軟件處理方法。 |
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