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在实际PLC调试过程中,有时出现这样的情况,一个软件系统从理论上推敲能完全符合机械设备的工艺要求,而在运行过程中无论如何也不能投入正常运转,在系统调试过程中,除考虑软件设计的方法外,还可以从以下几个方面寻求解决的途径。
1 扫描击期和响应时间
用PC设计一个控制系统时,一个重要的参数就是时间,PC执行程序中的所有指令要用多少时间,(扫描时间)有一个输入信号经过PC多长时间后才能有一个输出信号(响应时间)掌握这些参数,对设计和调试控制系统无疑非常重要。
当PC开始运行之后,它串行地执行存储器中的程序。我们可以把扫描时间分为4个部分。共同部分,例如清除时间监视器和检查程序存储器;数据输入,输出;执行指令;执行外围设备指令。
时间监视器是PC内部用来测量扫描时间的一个定时器,所谓扫描时间,是执行上面4个部分总共花费的时间。扫描时间的多少取决于系统的购置,I/O的点数,程序中使用的指令及外围设备的连接,当一个系统的硬件设计定型后,扫描时间主要取决软件指令的长短从PC收到一个输入信号向输出端输出一个控制信号所需的时间,叫响应时间,响应时间是可变的,例如在一个扫描周期结束后,收到一个输入信号,下一个扫描周期结束后时,收到一个输入信号,下一个扫描周期一开始,这个输入信号就起作用,这时,这个输入信号的响应时间短,它是输入延迟时间,扫描周期时间,输出延迟时间三者的和,如果在扫描周期开始收到了一个输入信号,在扫描周期内该输入信号不会起作用,只能等到下一个扫描周期才能起作用,这时,这个输入信号的响应时间长,它是输入延迟时问,输出延迟时间三者的和,因此,一个信号的小响应时间和大响应时间的计算公式为:
小的响应时间=输入延迟时间+扫描时间+输出延迟时间,大的响应时间=延迟时间+2×扫描时间+输出延迟时间。
从上面的响应时间估算公式可以看出,输入信号的响应时间由扫描周期决定,扫描周期一方面取决于系统的硬件配置,另一方面由控制软件中使用的指令和指令的条数决定,在砌块成型机自动控制系统调试过程中发生这样的情况,自动推板过程(把砌块从成型台上送到输送机上的过程)的启动,要靠成型工艺过程的完成信号来启动,输送砖坯的过程完成同时完成了送板的过程,通知控制系统可以完成下一个成型过程。
单从程序的执行顺序上考察,控制时序的安排是正确的,可是,在调试的过程中发现,系统实际的控制时序是,当个成型过程完成后,并不进行自动推板过程,而是直接开始下一个成型过程,遇到这种情况,设计者和用户的反应一般都是怀疑程序设计错误。经反复检查程序,未发现错误,这时才考虑到可能是指令的响应时间产生了问题。砌块成型机的控制系统是一个庞大的系统,其软件控制指令达五六百条。成型过程启动信号,由一个成型过程的结束信号和有板信号产生,这时,就将产生这样的情况,在某个扫描周期内扫描到HR002信号,在执行置位推板过程,直接进行下一个成型过程,这可能是由于输入信号的响应时间过长引起的,在这种情况下,由于硬件配置不能改变,指令条数也不可改变,处理过程中,设法在软件上做调整,使成型过程结束信号早点发生,问题得到了解决。
2 软件复位
在PLC程序设计中使用平常的一种是称为保持继电器的内部继电器。PLC的保持继电器从HR000到HR915,共10×16个,另一种是定时器或计数器从TIM00到TIM47(CNT00或CNT47)共48个(不同型号的PLC保持继电器,定时器的点数不同)。其中,保持继电器实现的是记忆的功能,记忆着机械系统的运转状况,控制系统的运转的正常时序,在时序的控制上,为实现控制的安全性,及时性、准确性、通常采用当一个机械动作守成时,其控制信号(由保持继电器产生)用来终止上一个机械动作的同时,启动下一个机械动作的时间继电器不能正常被复位的情况,
在开机前,如果不强制使保持继电器复位,将会产生机械设备的误动作,系统设计时,通常采用的方法是设置硬件复位按钮,需要的时候,能够使保持继电器,定时器、计数器、高速计数器强制复位,在控制系统的调试中发现,如果使用保持继电器,定时器,计数器、高速计数器次数过多,硬件复位的功能很多时候会不起作用,也就是说,硬件复位的方法有时不能准确,及时地使PLC的内部继电器、定时器、计数器复位,从而导致控制系统不能正常运转,在调试过程中,人为地设置软件复位信号作为内部信号,可确保保持继电器有效复位,使系统在任何情况下均正常运转。
PLC的组成的控制系统硬件电路。当一个两线式传感器,例如光电开关,接近开关或限位开关等,作为输入信号装置被置被接到PLC的输入端时,漏电流可能会导致输入信号为ON,在系统调试中,如果偶尔产生误动作,有可能是漏电流产生的错误信号引起的。为了防止这种情况发生,在设计硬件电路时,在输入端接一个并联是阻,并联电阻的计算公式。
其中,不同型号的PLC漏电流值可查阅厂商提供的产品手册,在硬件电路上做这样的处理,可有效地避免由于漏电流产生的误动作
一、单流程状态转移图的编程
(一)什么是单流程
所谓单流程，是指状态转移只可能有一种顺序。例如台车自动往返的控制过程只有一种顺序：S0→S20→S21→S22→S23→S24→S0，没有其他可能，所以叫单流程。
(二)单流程状态转移图的编程方法
1.状态的三要素
状态转移图中的状态三要素是指驱动、状态转移条件和状态转移方向三个要素。其中指定状态转移条件和状态转移方向是不可缺少的。
表达本状态的工作任务(负载驱动)时可以使用OUT指令也可以使用SET指令。
OUT指令和SET指令的区别：OUT指令驱动的输出在本状态关闭后自动关闭，使用SET指令驱动的输出可保持到其他状态执行，直到在程序的别的地方使用RST指令使其复位。
状态三要素
2.状态转移图的编程方法
步进顺控指令的编程原则：先进行驱动处理，然后进行状态转移处理。状态转移处理就是根据转移方向和转移条件实现向下一个状态的转移。
步进顺控指令的编程原则
二、编程要点和注意事项
(1) 对状态进行编程处理，必须使用步进接点指令STL，它表示这些处理（包括驱动、转移）均在该状态接点形成的子母线上进行。
(2)与STL步进接点相连的触点应使用LD或LDI指令，下一条STL指令的出现意味着当前STL程序区的结束和新的STL程序区的开始。
RET指令意味着整个STL程序区的结束，LD点返回左侧母线。每个STL步进接点驱动的电路一般放在一起，后一个STL电路结束时(即步进程序的后)，一定要使用RET指令，否则将出现“程序语法错误”信息，plc不能执行用户程序。
(3)状态编程顺序为：先进行驱动处理，再进行转移处理，不能颠倒。驱动处理就是该状态的输出处理，转移处理就是根据转移方向和转移条件实现下一个状态的转移。
(4)初始状态可由其他状态驱动，但运行开始时，必须用其他方法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下进行。一般用控制系统的初始条件，若无初始条件，可用M8002或M8000进行驱动。
M8002是一个初始脉冲，它只在PLC运行开关由STOP→RUN时有电一个扫描周期，故初始状态S0就只被它“激活”一次，因此，初始状态S0就只有初始复位的功能。M8000是运行监视，它在PLC的运行开关由STOP→RUN后一直有电，直到PLC停电或PLC的运行开关由RUN→STOP，故初始状态S0就一直处在被“激活”的状态。有的时候还用其他触点进行组合来驱动S0。
(5)STL步进接点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈和应用指令。驱动负载使用OUT指令时，若同一负载需要连续在多个状态下驱动，则可在各个状态下分别输出，也可以使用SET指令将负载置位，等到负载不需要驱动时，用RST指令将其复位。负载的驱动或状态转移的条件也可能是多个，要视其具体逻辑关系，将其进行串、并联组合。
单流程状态转移图及指令表
(6)若为顺序不连续转移(即跳转)，不能使用SET指令进行状态转移，应改用OUT指令进行状态转移。
非连续转移状态转移图
(7)由于CPU只执行活动步对应的电路块，因此，使用STL指令时允许双线圈输出，即不同的STL触点可以驱动同一软元件的线圈，但是同一软元件的线圈不能在同时为活动步的STL区内出现。在有并行流程的状态转移图中，应特别注意这一问题。另外，状态软元件S在状态转移图中不能重复使用，否则会引起程序执行错误。
(8)在步的活动状态的转移过程中，相邻两步的状态继电器会同时ON一个扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问题。所以，要特别注意如下两个问题：
一是定时器在下一次运行之前，应将它的线圈“断电”复位后才能开始下一次的运行，否则将导致定时器的非正常运行。所以，同一定时器的线圈可以在不同的步使用，但是同一定时器的线圈不可以在相邻的步使用。若同一定时器的线圈用于相邻的两步，在步的活动状态转移时，该定时器的线圈还没有来得及断开，又被下一活动步起动并开始计时，这样，导致定时器的当前值不能复位，从而导致定时器的非正常运行。
二是为了避免不能同时接通的两个输出(如控制异步电动机正反转的交流接触器线圈)同时动作，除了在梯形图中设置软件互锁电路外，还应在PLC外部设置由常闭触点组成的硬件互锁电路。
(9)并行流程或选择流程中每一分支状态的支路数不能超过8条，总的支路数不能超过16条。
(10)STL步进接点右边不能紧跟着使用MPS指令。STL指令不能与MC、MCR指令一起使用。在FOR、NEXT结构中、子程序和中断程序中，不能有STL程序块，但STL程序块中可允许使用多4级嵌套的FOR、NEXT指令。虽然并不禁止在STL步进接点驱动的电路块中使用CJ指令，但是为了不引起附加的和不必要的程序流程混乱，建议不要在STL程序中使用跳转指令。
(11)需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状态时，可使用S500～S899停电保持状态继电器。