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西門子AO模塊SM332         西門子AO模塊SM332

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 如果將PLC系統(tǒng)中除CPU單元以外的所有其他擴(kuò)展功能模塊也算在這個(gè)廣義的系統(tǒng)中。我們必須對(duì)這些模塊進(jìn)行有效地辨識(shí)和實(shí)時(shí)監(jiān)控。必要時(shí)還要進(jìn)行二級(jí)處理（大多數(shù)智能化的器件、模塊、單元設(shè)備都具有一定的自診斷和記錄保持能力，對(duì)外除了提供一個(gè)總故障信號(hào)外，內(nèi)部還保存有更詳細(xì)的記錄，例如常用變頻器之類），以更具體地了解故障詳情。幫助維修處理人員迅速做出判斷。

    對(duì)于非本系統(tǒng)內(nèi)故障，則通過(guò)由PLC讀入的故障信息酌情處理。

    硬故障和軟故障：此處將由PLC外部信號(hào)報(bào)告的故障稱為“硬故障”。除了PLC系統(tǒng)外，系統(tǒng)中可能使用各種其他外部器件。無(wú)論是模擬器件還是數(shù)字器件，是簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量還是非開(kāi)關(guān)量，是直接接到PLC還是經(jīng)過(guò)通信通道進(jìn)入PLC，這些信息中很多都包含有故障信息。其中，不少就是于報(bào)告故障的。例如，常見(jiàn)的電源故障、相位錯(cuò)誤、某參數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)、某器件或單元損壞、通信故障、線路損壞等。這些由外部硬件報(bào)告的故障主要的特征是與控制系統(tǒng)當(dāng)前的工作無(wú)直接關(guān)系的，不采取相應(yīng)的措施不會(huì)自行消失。與此相反，由程序運(yùn)行中判別出的故障稱為“軟故障”。一般都是因?yàn)槭褂?、操作不?dāng)，或是控制不佳等原因造成的，此時(shí)系統(tǒng)的任何硬件并沒(méi)有損壞。一旦停止運(yùn)行該部分程序，則不需要采取專門的措施，故障會(huì)自行消失。它是系統(tǒng)監(jiān)控程序的一部分，是為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性而編制的。通常是經(jīng)過(guò)推理和計(jì)算的方法間接地預(yù)報(bào)故障。例如，系統(tǒng)中任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的部件都有自己的動(dòng)作范圍，否則就可能損壞設(shè)備。為此可能設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，或是其他限位措施。一個(gè)運(yùn)行中的容器，其中的液位都有一定的范圍要求才不至于溢出或抽干，甚至***，為此會(huì)設(shè)有液位開(kāi)關(guān)，封閉容器還設(shè)有壓力開(kāi)關(guān)，這些保護(hù)措施是常見(jiàn)的，*的。但是從另一個(gè)角度來(lái)考慮，如果已知運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如速度、加速度和時(shí)間，有可能計(jì)算出物體的位置，從而可能進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和超前干預(yù)。用同樣的方法，如果已知進(jìn)入及流出容器的液體流量和時(shí)間，則可以對(duì)液位進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。這種被稱為“間接測(cè)量”的方法同樣是可行的。既然目的相同，為什么要多此一舉重復(fù)保護(hù)呢？為了提高可靠性，一軟一硬，相輔相成，兩種*“不相關(guān)”的信息同時(shí)出錯(cuò)的概率遠(yuǎn)比使用兩套傳感器同時(shí)出錯(cuò)的概率低，而且硬件成本也低。當(dāng)然，可能沒(méi)有掌握事物運(yùn)動(dòng)過(guò)程的方程，以致無(wú)法進(jìn)行這種間接測(cè)量則另當(dāng)別論，否則應(yīng)該充分利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

PLC本體故障和非本體故障：PLC只是全部控制系統(tǒng)中各種硬件的其中一個(gè)。顯然是較為重要也是較為核心的部件，因?yàn)樗墓ぷ鳡顟B(tài)影響全局。PLC身的系統(tǒng)內(nèi)部，已經(jīng)有較完善的故障報(bào)警、記錄、處理及輸出功能可以方便地利用它。直接將其總故障信號(hào)，作為整個(gè)控制系統(tǒng)的故障源之一進(jìn)行處理。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照一定的步驟進(jìn)行，這樣有助于設(shè)計(jì)工作順利開(kāi)展，也可以有效地減少設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的失誤?？偟乃悸肥怯纱蟮叫?、由粗到細(xì)、由分到合。必須熟悉被控對(duì)象，將系統(tǒng)分塊，每一部分的各個(gè)方面進(jìn)行先粗后細(xì)的描述，后編寫控制程序。

    可編程序控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般應(yīng)按以下的步驟進(jìn)行。

    1．熟悉被控對(duì)象

    熟悉被控對(duì)象，首先***詳盡地了解被控對(duì)象的機(jī)械工作性能、基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過(guò)程。對(duì)于機(jī)械設(shè)備，應(yīng)了解它的可動(dòng)部分，而且掌握各可動(dòng)部分的動(dòng)作內(nèi)容、動(dòng)作形式和步驟，必要時(shí)畫出工作循環(huán)圖或工藝流程圖及有關(guān)信號(hào)的時(shí)序圖。

    充分了解被控對(duì)象后先明確控制任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，了解工藝過(guò)程和部件運(yùn)動(dòng)與電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的關(guān)系，掌握設(shè)備對(duì)電氣控制系統(tǒng)的控制要求。例如機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)，各運(yùn)動(dòng)部件之間的關(guān)系，液壓、電氣的控制，傳感器、儀表等的連接與驅(qū)動(dòng)等。如果是自動(dòng)往復(fù)工作的機(jī)械設(shè)備，歸納出電氣執(zhí)行元件的節(jié)拍或時(shí)序圖，這一節(jié)拍或時(shí)序就是電氣控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的根本任務(wù)。

    2．制定控制方案

    制定控制方案有以下幾方面的工作：

    (1)分解被控對(duì)象。

    系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)樹立模塊化的思想，對(duì)***規(guī)模的被控對(duì)象，可以用單模塊．采用單機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。對(duì)大規(guī)模或位置分散的被控對(duì)象，應(yīng)用系統(tǒng)圖和框圖的方式把被控對(duì)象或機(jī)械分解成若干相對(duì)***的模塊，采用多機(jī)聯(lián)網(wǎng)的控制系統(tǒng)。這種分解決定了各部分的控制權(quán)限，并將決定各模塊的功能描述和資源的分配。

    掌握各個(gè)模塊之間的相互聯(lián)系，可用多機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些聯(lián)系。然后對(duì)各模塊的控制設(shè)計(jì)進(jìn)行分工負(fù)責(zé)。如果模塊規(guī)模仍比較大，則可進(jìn)一步細(xì)化，由此可將工業(yè)網(wǎng)絡(luò)分為更多級(jí)。

    (2)確定控制系統(tǒng)的工作方式。

    根據(jù)設(shè)備的生產(chǎn)工藝和對(duì)機(jī)械各部分的控制要求，確定控制系統(tǒng)的工作方式，如自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)等一種或多種方案。