在工业自动化领域,可编程逻辑控制器(PLC)的应用极为广泛。而调试工作则是检验 PLC 控制系统能否满足控制要求的关键环节,是对系统性能进行客观、综合评价的重要手段。在系统投入使用之前,必须对全系统功能进行严格调试,只有在满足要求并经过有关用户代表、监理和设计等相关人员签字确认后,才能正式交付使用。这就要求调试人员必须接受系统的专门培训,对控制系统的构成、硬件和软件的使用及操作都要十分熟悉。
当调试人员在调试过程中发现问题时,应及时与有关设计人员取得联系,在获得设计人员同意后才可进行修改。同时,修改过程需进行详细记录,修改后的软件要进行备份,并对调试修改部分做好文档的整理和归档工作。调试内容主要涵盖输入输出功能、控制逻辑功能、通信功能以及处理器性能测试等方面。
- 模拟量输入(AI)回路调试要仔细核对 I/O 模块的地址分配,检查回路供电方式(内供电或外供电)是否与现场仪表一致。使用信号发生器在现场端对每个通道加入信号,通常选取 0、50% 或 100% 这三个点进行检查。对于有报警、联锁值的 AI 回路,还需在报警联锁值(如高报、低报和联锁点以及精度)处进行检查,以确认有关报警、联锁状态的正确性。
- 模拟量输出(AO)回路调试可根据回路控制的要求,采用手动输出(即直接在控制系统中设定)的方法检查执行机构(如阀门开度等),同样通常选取 0、50% 或 100% 这三个点进行检查。同时通过闭环控制,检查输出是否满足相关要求。对于有报警、联锁值的 AO 回路,也要在报警联锁值处进行检查,确认有关报警、联锁状态的正确性。
- 开关量输入(DI)回路调试在相应的现场端进行短接或断开操作,检查开关量输入模块对应通道地址的发光二极管的变化,同时检查通道的通、断变化情况。
- 开关量输出(DO)回路调试可通过 PLC 系统提供的强制功能对输出点进行检查。通过强制操作,检查开关量输出模块对应通道地址的发光二极管的变化,同时检查通道的通、断变化情况。
- 对于开关量输入输出回路,要遵循保持状态一致性的原则,通常采用正逻辑原则,即当输入输出带电时,为 “ON” 状态,数据值为 “1”;反之,当输入输出失电时,为 “OFF” 状态,数据值为 “0”。这样便于理解和维护。
- 对于负载大的开关量输入输出模块,应通过继电器与现场进行隔离,即现场接点尽量不要直接与输入输出模块连接。
- 使用 PLC 提供的强制功能时,要注意在测试完毕后还原状态;在同一时间内,不应对过多的点进行强制操作,以免损坏模块。
控制逻辑功能调试需要会同设计、工艺代表和项目管理人员共同完成。要利用处理器的测试功能设定输入条件,根据处理器逻辑检查输出状态的变化是否正确,以确认系统的控制逻辑功能。对于所有的联锁回路,应模拟联锁的工艺条件,仔细检查联锁动作的正确性,并做好调试记录和会签确认。检查工作是对设计控制程序软件进行验收的过程,是调试过程中复杂、技术要求、难度的一项工作。特别是在有技术应用、专用软件等情况下,更要仔细检查其控制的正确性,应留有一定的操作裕度,同时保证工艺操作的正常运作以及系统的安全性、可靠性和灵活性。
处理器性能测试要按照系统说明书的要求进行,确保系统具备说明书描述的功能且稳定可靠,包括系统通信、备用电池和其他特殊模块的检查。对于有冗余配置的系统,必须进行冗余测试,即对冗余设计的部分进行全面检查,包括电源冗余、处理器冗余、I/O 冗余和通信冗余等。
- 电源冗余切断其中一路电源,系统应能继续正常运行,且无扰动;被断电的电源加电后能恢复正常。
- 处理器冗余切断主处理器电源或切换主处理器的运行开关,热备处理器应能自动成为主处理器,系统运行正常,输出无扰动;被断电的处理器加电后能恢复正常并处于备用状态。
- I/O 冗余选择互为冗余、地址对应的输入和输出点,在输入模块施加相同的输入信号,输出模块连接状态指示仪表。分别通断(或热插拔,如果允许)冗余输入模块和输出模块,检查其状态是否能保持不变。
- 通信冗余可通过切断其中一个通信模块的电源或断开一条网络,检查系统能否正常通信和运行;复位后,相应的模块状态应自动恢复正常。