2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  一種高速計數(shù)器計數(shù)失效故障的解決方法</p><p>  摘 要:文章以西門子S7200 PLC為例,講述了在應用高速計數(shù)器對旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖進行計數(shù)時,出現(xiàn)的故障及其排除方法。 </p><p>  關鍵詞:旋轉(zhuǎn)編碼器;高速計數(shù);故障 </p><p><b>  引言 </b></p><p> 

2、 旋轉(zhuǎn)編碼器安裝于電機減速機旋轉(zhuǎn)軸上,PLC對旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的脈沖進行計數(shù),可以實現(xiàn)定位、定長距離運行功能。 </p><p><b>  1 應用情形 </b></p><p>  在一個應用中,鏈條的兩端連著夾盤和配重,升降電機通過鏈條帶動夾盤上升和下降。升降電機正轉(zhuǎn),夾盤上升;升降電機反轉(zhuǎn),夾盤下降。升降電機帶抱閘。夾盤可停止在行程內(nèi)的任一高度,完成各層產(chǎn)品的碼

3、垛。升降電機減速機的軸上安裝一個旋轉(zhuǎn)編碼器,PLC通過高速計數(shù)器對旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的脈沖進行計數(shù),自動計算夾盤的當前高度。操作臺上有急停、暫停按鈕。(1)急停按鈕(一個NC急停按鈕):按下急停按鈕后直接使變頻器斷電、接觸器線圈失電、PLC失電。(2)暫停按鈕(一個NC急停按鈕):按下暫停按鈕后,PLC不失電,程序使所有的輸出復位,所有設備停止動作,恢復按鈕后,設備接著暫停時的狀態(tài)繼續(xù)運行。 </p><p><

4、;b>  2 硬件選型 </b></p><p>  PLC:西門子CPU 226 CN、觸摸屏:步科MT4414T、旋轉(zhuǎn)編碼器:歐姆龍E6B2-CWZ5B 1000P 2M、分辨率:1000、輸出相:A、B、Z相、輸出相位差:A相、B相的位相差90±45℃(1/4±1/8T)、輸出方式:PNP集電極開路輸出、最高響應頻率:50kHz。 </p><p&g

5、t;  不選用單相編碼器的原因:從升降電機的抱閘動作到機械抱死有一定的時間延遲,夾盤的重量加上夾盤里產(chǎn)品的重量,會導致夾盤往下遛。停止升降電機反轉(zhuǎn)輸出后,夾盤還會沖下去一點,然后被抱閘抱死停??;停止升降電機正轉(zhuǎn)輸出后,夾盤由于慣性會再上沖一點然后由于重力作用再掉下來一點,然后被抱閘抱死停住。 </p><p>  因此,停止升降電機輸出瞬間的高度并不是夾盤最后真實高度,這就需要PLC做額外處理。使用單相的編碼器來

6、計算夾盤的當前高度不容易準確:停止升降電機正轉(zhuǎn)輸出后,不管夾盤由于慣性上沖還是因重力下遛,單相旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖數(shù)都是增加的,那么停止升降電機正轉(zhuǎn)輸出后到底下遛多少距離,PLC無法判定,這就會造成誤差,升降動作有幾個來回后,誤差積累起來,就會使控制越來越不精準。 </p><p>  選型中的編碼器有A、B、Z這3個輸出相,完全可以通過高速計數(shù)器計到的脈沖數(shù)來計算夾盤當前的高度:升降電機正轉(zhuǎn),計數(shù)器值增加;升降電機

7、反轉(zhuǎn),計數(shù)器值減?。赡軙截撝担?,即使夾盤遛,高速計數(shù)器的值也會做出相應的反應,夾盤當前的高度都是準確的。旋轉(zhuǎn)編碼器的Z相不需要接到PLC,因為不需要旋轉(zhuǎn)編碼器自動復位。需要我們做的就是每次夾盤停在高度零位的時候,程序清一次高速計數(shù)器值。 </p><p><b>  3 故障現(xiàn)象 </b></p><p>  在調(diào)試過程中,當拍下了急停和暫停按鈕,然后恢復急停和暫

8、停按鈕后,手動操作升降電機,發(fā)現(xiàn)升降電機運行時,夾盤的當前高度并沒有變化。為什么高速計數(shù)器的脈沖值沒變?這是很嚴重的故障,當PLC無法計算夾盤的當前高度,就無法控制升降電機自動上升和下降。而且,這種故障并不是每次都會發(fā)生,這次有,似乎還有發(fā)生機率。 </p><p><b>  4 故障排除 </b></p><p><b>  4.1 硬件檢查 </

9、b></p><p>  確保旋轉(zhuǎn)編碼器、PLC、線路正常工作。擰緊旋轉(zhuǎn)編碼器連軸器,使軸帶動連軸器同步運轉(zhuǎn)。 </p><p><b>  4.2 軟件檢查 </b></p><p>  針對上述故障,一種方法是:當升降電機運行時,對一定時間間隔的脈沖數(shù)作判斷,如果在上個時間間隔的開始和下一個時間間隔的開始,PLC接收到的脈沖數(shù)相等或差

10、值的絕對值小于一個設定的值,那么就表示旋轉(zhuǎn)編碼器出現(xiàn)故障,馬上停止升降電機運行,并報警給出故障提示。但是,這個時間間隔不容易選取,時間間隔選大了,升降電機移動一大塊距離的時候才發(fā)現(xiàn)夾盤的高度值未變,這時可能夾盤就已經(jīng)過了工藝要求的高度或壓到下一層的產(chǎn)品;時間間隔選小了,那么夾盤還沒升降多少,就報夾盤當前高度故障了,特別是當升降電機慢速運行的情況下。這是被動的方法,它只能檢測,檢測到故障后還是解決不了。所以,必須從根本上解決這個問題,除非

11、,旋轉(zhuǎn)編碼器壞了、線路壞了或PLC壞了,否則,PLC計算的高度就應該真實反映夾盤的當前真實高度。檢查程序如圖1所示。 </p><p>  發(fā)現(xiàn)主程序的第一句有跳轉(zhuǎn)指令,這是為增加“暫停”功能而添加的,按下暫停按鈕后,跳過中間的程序處理部分,直接到后面將輸出復位。這個跳轉(zhuǎn)指令跳過了Init子程序和HSC4_INIT子程序,對高速計數(shù)器的初始和定義就是在HSC4_INIT子程序完成的。 </p>&l

12、t;p>  拍下急停按鈕后,PLC斷電。拍下暫停按鈕后,恢復急停按鈕,PLC重新上電,開始執(zhí)行程序,但是Init和HSC4_INIT子程序被跳轉(zhuǎn)過去,所以高速計數(shù)器未被初始化。這樣當暫停按鈕也被恢復后,操作員操作升降電機運行,高速計數(shù)器未對旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖進行計數(shù),那么夾盤的當前高度就不會隨著升降電機的運行而做相應變化。 </p><p>  為什么這種故障這次有,下次又沒有呢?這是在急停、暫停按鈕都被拍下

13、的時候,操作員先恢復哪一個的順序問題。如要操作員先恢復了暫停按鈕,再恢復急停按鈕,那么高速計數(shù)器被初始,所以高速計數(shù)器能正常工作,由此計算出的夾盤高度也隨升降電機運行而相應的變化。 </p><p>  解決方法:將用SM0.1調(diào)用的Init和HSC4_INIT子程序放在主程序的第一條,將跳轉(zhuǎn)指令放在它們之后,這樣,每次PLC上電,高速計數(shù)器都被初始和定義,就不會再發(fā)生高速計數(shù)器失效故障。(如圖2所示) <

14、/p><p>  開始時在主程序第一句的跳轉(zhuǎn)指令,是為了實現(xiàn)暫停功能而添加。暫停是非常實用的一個功能,可以使PLC暫時停止輸出,給設備或操作員一定的時間,當條件成立時,再從剛才暫停的地方繼續(xù)輸出,使系統(tǒng)非常靈活。 </p><p>  “差之毫厘,失之千里”,雖然只是簡單的調(diào)換主程序中網(wǎng)絡1和網(wǎng)絡2代碼的位置,但設備表現(xiàn)的結果卻有很大差別,導致無法自動。 </p><p&g

15、t;<b>  5 結束語 </b></p><p>  這種故障現(xiàn)象并不容易捕捉,比較隱蔽,不是每次都會發(fā)生,而是視操作員的操作順序而定。這要求編寫程序時全面考慮、不想當然、尊重科學和現(xiàn)實規(guī)律、不要將知識只停留在書本上,對指令的用法有比較深刻的理解,在添加新的功能時,一定要注意程序前后的邏輯關系,新添加的程序不要對原來的程序功能造成影響。有時,程序的執(zhí)行結果可能不是我們所預料的結果,需要多

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