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PLC控制设备手动和自动切换功能的方法


WK4C控制器

在目前的工业生产过程控制中,广泛采用PLC控制系统,通过软件编程实现控制设备之间的联锁控制,即自动控制。由控制设备驱动的工厂机械设备完成满足工艺要求的生产过程。在这里,设备的操作分为两种模式:单手操作和自动控制操作。在单次手动操作中,通常在本地(由机器)操作。PLC的程序控制主要是自动控制,但也包括单手操作,其完成的功能与就地(就地)操作相同,区别在于它是通过程序实现的,一般是在上位机的监控屏幕上点击鼠标来实现,即在机房或控制室,而不是在本地(机器旁边)。手动操作(包括程序中的手动单次操作)与自动控制程序的主要区别在于,自动控制程序在正式投入运行后所有设备均能正常工作且无故障时运行。在调试期间,或在正常运行期间设备故障的情况下,手动操作用于常见的“dot”。例如,对于供水罐的液位控制,当水位高时,启动出口泵供水,当水位低时,停止泵供水。如果水箱液位传感器出现故障,则无法进行自动控制。为了继续生产,操作人员需要在现场手动操作,根据水箱液位指示器手动启停出水泵的运行及相应阀门的开关。需要指出的是,本文所指的设备是由PLC输出控制的开关量设备,本文不讨论模拟量设备。

设备的手动和自动切换模式1

在本文中,设备是指工厂机械设备及其控制设备。控制设备是指电机、阀门等,设备的手动和自动操作主要体现在控制设备的手动和自动操作上。例如,电机的控制通常通过MCC(电机控制中心)电气控制系统以及电机的远程和本地信号进行,即自动和手动切换信号以及启动、停止、故障等信号由MCC提供,并连接至PLC硬件系统。当MCC柜上的远程就地转换开关转到就地时,进行本地手动操作;打到远程时,进行PLC的程序自动控制,或在上位机画面上进行点击鼠标式的手动操作。通过这种方式,我们可以理解PLC控制系统、就地电气控制系统、控制设备和工厂机械设备之间的关系,对于电机控制,在正常运行期间,首先是PLC程序的自动控制。此时,远程本地转换开关处于远程位置。然后,如果出现PLC无法处理的问题或故障,则需要手动操作上位机屏幕上的单个设备,以维持生产或进行安全联锁操作。最后,如果问题仍然无法解决,则需要就地操作(靠近机器),通常停止电机。对于阀门,通常有一个相应的电气控制系统,就像MCC一样,通常是一个本地现场电磁阀控制柜(箱),通常有一个远程本地转换开关,用于在手动和自动操作之间切换。与电机控制一样,在正常运行期间,首先是PLC的自动控制。此时,远程本地转换开关处于远程位置,如果存在PLC无法处理的问题或故障,需要手动操作上位机屏幕上的单个设备,以维持生产或进行安全联锁操作。

当远方就地信号为1时,表示现场控制柜(箱)上的转换开关转到远方位置,PLC可自动控制;当为0时,表示为现场手动操作。为了实现程序内的手动和自动切换,如远程本地信号,设置了一个中间变量,由上位机监控程序指定为程序手动单设备操作的标志,当值为1时,对本程序的单台设备进行手动操作;当为0时,PLC程序执行自动控制。可以看出,自动控制中的每个设备都在这两种情况下运行。其中(L)是set指令,(U)是reset指令。此处使用set和reset命令的原因主要是考虑到启动(打开)条件和停止(关闭)条件可能是脉冲类型(如上升沿脉冲),需要保持(注:如果MCC中的控制电路使用“启动-保持-停止”模式,那么采用脉冲输出比较合适,就像自复位式按钮一样。这里为了简化梯形图程序,没有这样做。有兴趣的读者不妨一试)。电机启动或停止条件是自动控制期间的联锁条件。当上位机手动操作时,自动控制程序无法执行。同样,在本地操作期间,PLC的程序控制无法执行,程序可根据需要在此时重置电机启动和停止控制信号。阀门控制也是如此。这样,每台设备都可以根据情况自动或手动操作。

设备手动和自动切换的程序实现方法2

在上述方法中,考虑了手动自动切换的各种情况。在设计程序时,需要始终注意手动自动切换的问题,与没有手动自动切换的程序相比,程序量也有所增加。如果程序中的手动程序与自动程序分离,程序将越来越清晰。同时,在设计自动程序时,无需始终注意手动-自动切换的问题。显然,这是可行的。由于手动程序最终执行,电机或阀门的启动、停止、打开和关闭由手动程序决定。换句话说,当自动控制程序运行时,如果有上位机的手动操作,则以上位机的手动操作为准。例如,当自动程序要求电机停止时,如果上位机手动启动,电机将启动。原因是,当程序将值分配给相同的变量或IO标记时,最后执行的程序是有效的。


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