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嵌入式软PLC虚拟机在电气测试中应用(二)

【来源:单片机与嵌入式系统应用】【作者:高双喜 廖家平】【时间: 2008-2-2 9:22:10】【点击:


4、嵌入式软PLC改造后的控制系统

  以测试继电器TV5实验为例。其要求如下:每次测试5个继电器,每个继电器的动作频率是5s开,5s关。根据要求,试验最好的结果是每个继电器用6个TV负载,即每个TV负载是5s开,55s管。输入点有:开关,检出,复位M个,停止次数设定量N次,动作频率设定L个,常开/触点转换。其中,M=测试产品个数,N、L个数由实际需要确定。其算法如下:

  • 设定一个循环周期,使累积误差最小;
  • 在循环周期内设计动作时间和动作频率,以及动作次数;
  • 设计相关联动、互锁、紧急停车和复位等功能;
  • 执行动作与反馈根据产品相关标准进行比较,判定结果和设定中断程序。

  采用模块化程序设计编程,各模块均由主程序调用,且为了程序不出误动作,还要考虑电流谐波和冲击对高电源的要求。用了算法优化设计,5个继电器每隔2s一个动作,5个刚好10s。其中一个动作频率程序如下:

  与之对应的动作如下:

  该程序检出判断程序如下:

图4 TV负荷电压电流波形

  由图4可知:启动时突入电流最大值约为55A,突入时间约为54ms,定常为8A。

图5 电机电压和电流波形

  由图5可知:电流滞后电压约为0.9ms,其功率因素为0.96。

  实验结果与测试要求基本一致。如果不采用优化算法程序设计,则对电源要求很高,所以该控制系统可以应用实现,无形中降低了成本。

  5、改进后优点和维护

  很明显,经过以上改进后有以下优势:

  • 使用PLC后通用性大大提高,改进了以前单一PLC,并缩短了工作人员的培训周期;
  • 用嵌入式软PLC代替传统的硬PLC,外部线路简化;
  • 模块化可实现各种复杂的控制系统,方便地增加和改变控制功能;
  • PLC可进行故障自动检测和报警显示,提高运行安全性,且便于检修;
  • 便于群控制,提高运行效率;
  • 更改控制方案时无需改动外部线路。
  • 测试及维护需注意的事项:
  • 为了提高系统效率并降低开销,尽量少用I/O;
  • 要有紧急停车和适当联锁按钮环节;
  • 输入和输出不能用同一电缆线;
  • 直流电感性负载并联浪涌二极管,以延长触点的使用寿命;交流感性负载并联电容吸收器以降低噪声。

  为保证控制系统工作的可靠性,做好接地、防尘、访油、防辐射工作。

  结语

  此系统可用于继电器、马达、电感、充电器等产品的测试。改进后仍存在以下几点缺陷:其一,如果负载断路,其本身并不能检测和保护;如果负载短路,产品在短时间内产生过电流,会造成产品破坏甚至威胁人身安全。其二,数据采集不全,不能实时监控。利用电流计可以弥补第一点的不足;采用数据采集卡可以实现实时数据采集。


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