異常處理,是PLC編程中最重要,最核心的部分,也是一個機械設備,一套流水線是否有價值的體現。其實,異常處理,就好比是維生素,如果沒有,并不影響設備的整體運行。但如果有,會使設備更加智能。那么,到底該怎么定義異常處理呢?其實,異常處理分兩部分,一部分是PLC本身異常,另一部分就是操作工操作異常導致的設備故障。
1、PLC本身異常
PLC本身的異常比較好理解,比如PLC本身的故障,看門狗報警等等。雖然PLC非常可靠,但不代表不出問題。在西門子PLC中,有專門的OB塊處理這些故障。一般情況下,這種異常就不需要處理了,因為PLC出現故障,再處理也不行,必須停機。所以,在一些非常重要的項目上,比如核電,市政,熱電,礦山,大型工程機械等等,都采用PLC冗余方案。
在PLC編程時,應避免出現軟故障,比如防止出現死循環,精簡邏輯,以減少循環掃描時間等等。
2、操作導致的異常
這部分才是項目設計者最需要考慮的,也是考驗一個工程師功底最重要的環節。小編認為,一個好的設備,操作步驟應該盡可能少,最好的方案是一鍵啟動。當設備出現故障停機或是無法啟動時,有足夠的提示信息,方便操作者快速定位故障。
因此,小到觸摸屏,大到WINCC,組態王等上位機,都應該提供足夠多的診斷信息,這也是觸摸屏和組態軟件的意義之一。
那么,該如何防止操作導致的異常呢?最好的辦法,就是割按鈕的輸入信號進行互鎖,比如,在正常運行情況下,只有停止和急停兩個按鈕才能起作用,其它的比如手自動切換,自動狀態下的一下操作,回零操作等,都應當在程序中屏蔽。目的就是防止工人誤操作。
在運行過程中產生的異常,可以分為兩種,一是導致停機,二是僅報警而不停機。比如變頻器報警,伺服報警,氣缸卡死等等,肯定會觸發報警。那么,就應當根據設備的運行情況,對各個元件進行監控。比如,某伺服電機用于搬運工件,正常情況下2秒完成。那么,就需要對這個工序的運行時間進行監控,比如超過2.5秒還未完成,就觸發報警。當然,此時間可以設置,以防止誤報警。當然,還可以設置觸發等級,比如2.5秒未完成僅警告,如果4秒還未完成,就直接觸發停機。
按照結構化編程思想,以上檢測功能可以做成單獨的功能塊,這樣就和工藝處理部分實現分離,更方便調試和維護。
如果設備是順序流程,那么,在處理停機故障時,應當記憶當前的狀態。比如,機械手碼垛設備,當碼垛到某層時,伺服報警或是機械卡死,此時需要處理故障。當故障處理完成后,設備就需要繼續碼垛。當然,如果沒有繼續碼垛功能也可以,那就需要工人清理工件,重新開始碼垛,此設備的實用性可想而知。
一些對設備影響不大的輔助功能,就可以采用僅報警不停機的方式,比如,散熱,潤滑等系統。當然,這些輔助系統如果長時間不工作,對設備也會造成致命影響。因此,必須有足夠的提示提醒工人處理,只有工人按下故障確認鍵后,提示信息才消除,保證設備的安全。
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