一种可编程逻辑控制器死机自检电路的制作方法

文档序号:15416167发布日期:2018-09-11 22:17阅读:294来源:国知局

本实用新型涉及逻辑电路技术领域,尤其涉及一种可编程逻辑控制器死机自检电路。



背景技术:

可编程逻辑控制器(PLC),是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统,其通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。在可编程逻辑控制器(PLC)控制各种类型的机械设备或生产过程中,可编程逻辑控制器(PLC)是现代生产设备的大脑,并作为整个控制系统的核心控制主要负责数据采集和控制命令的发送、逻辑运算和数据记录等相关功能。大部分的PLC在出现死机问题时,其I/O点的输入/输出状态并不是全部清零,而是保持上一次的输入/输出状态,该状态要保持到PLC硬件重启后才能完成更新,这样就会造成PLC控制器处于非正常工作状态时而负载的各种设备接收的控制命令仍然是上一次PLC正常工作时的控制命令,所以机组各种设备仍然正常工作,这种情况一旦发生,PLC不能对负载进行正确控制,会造死机等危险情况。如果在生产过程中因各种原因出现死机,生产人员如不能及时发现,将对生产品质和安全造成严重的后果。



技术实现要素:

本实用新型针对现有方式的缺点,提出一种可编程逻辑控制器死机自检电路,用以解决现有技术存在的上述问题。

根据本实用新型的一个方面,提供了一种可编程逻辑控制器死机自检电路,至少包括电源、输出端、第一继电器、可编程逻辑控制器和报警控制线路,其中:

所述电源包括0V电源和24V电源;

所述输出端包括用于连接负载的输出端O和输出端P;

所述0V电源连接输出端O以形成第一线路;

所述24V电源连接输出端P以形成第二线路;

可编程逻辑控制器,至少包括用于输出脉冲信号的脉冲信号输出单元、用于检测脉冲信号是否输出的脉冲检测单元及外接端口,所述脉冲信号输出单元电性连接第二线路并形成连接点D,所述脉冲检测单元电性连接第一线路并形成连接点A,所述外接端口电性连接第一继电器的一端,所述第一继电器的另一端电性连接第一线路并形成连接点B,所述报警控制线路的一端连接第一线路并形成连接点C,报警控制线路的另一端连接第二线路并形成连接点F;

所述报警控制线路包括常开路线路、常闭路线路、报警线路及电源控制回路。

进一步的,所述常开路线路包括互相串接的一个第二继电器和一个时间继电器,所述常开路线路靠近所述第二继电器的一端连接连接点F,常开路线路的另一端连接连接点C。

进一步的,所述常闭路线路包括互相串接的一个第三继电器和一个时间继电器,所述常闭路线路靠近所述第三继电器的一端连接连接点F,常闭路线路的另一端连接连接点C。

进一步的,所述报警线路包括互相串接的一个报警器和两个开环并联的时间继电器,所述报警线路靠近所述时间继电器的一端连接连接点F,报警线路的另一端连接连接点C。

进一步的,所述电源控制回路至少包括一条依次互相串联的两个闭环的时间继电器和一个交流接触器以均衡输出端O和输出端P连接的负载的电压,所述电源控制回路靠近所述时间继电器的一端连接连接点F,电源控制回路的另一端连接连接点C。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型的电路可以通过连接负载以实现可编程逻辑控制器(PLC)对负载的死机检查,且电路结构简单,易于维护。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为实用新型实施例中的一种可编程逻辑控制器死机自检电路的示意图;

图2为实用新型实施例中的可编程逻辑控制器输出的信号示意图;

图3为实用新型实施例中的可编程逻辑控制器检测信号输出状态的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,但是应该清楚了解,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行,序号如1、1和n、字母如A和B等,仅仅是用于区分以用于描述,序号本身不代表任何含义。

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分例,实施而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本领域普通技术人员可以理解,本实用新型所涉及的名词的含义至少包括:

可编程逻辑控制器(PLC),是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。存储器是具有记忆功能的半导体电路,它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序,由PLC生产厂家编写,并固化到只读存储器(ROM)中,用户不能访问。当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样阶段

在输入采样阶段,可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。

用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段,可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。

输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出。

继电器(英文名称:relay),是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

时间继电器(time relay),是指当加入(或去掉)输入的动作信号后,其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化(或触头动作)的一种继电器。是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上,用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件。同时,时间继电器也是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。它的种类很多,有空气阻尼型、电动型和电子型等。

交流接触器,常采用双断口电动灭弧、纵缝灭弧和栅片灭弧三种灭弧方法。用以消除动、静触头在分、合过程中产生的电弧。容量在10A以上的接触器都有灭弧装置。交流接触器还有反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构、底座及接线柱等辅助部件。

交流接触器的工作原理是利用电磁力与弹簧弹力相配合,实现触头的接通和分断的。交流接触器有两种工作状态:失电状态(释放状态)和得电状态(动作状态)。当吸引线圈通电后,使静铁芯产生电磁吸力,衔铁被吸合,与衔铁相连的连杆带动触头动作,使常闭触头断接触器处于得电状态;当吸引线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在复开,使常开触头闭合,位弹簧作用下释放,所有触头随之复位,接触器处于失电状态。

报警器,是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果,以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。报警器(alarm),分为机械式报警器和电子报警器。

本实用新型的实施例

如图1所示,提供了本实用新型实施例的一种可编程逻辑控制器死机自检电路,至少包括电源、输出端、第一继电器、可编程逻辑控制器和报警控制线路以通过时间继电器的延时功能判断输入信号是否超时,即可编程逻辑控制器(PLC)脉冲输出是否正确转换,可编程逻辑控制器(PLC)是否正常工作,给出相应的结果控制相关回路及报警,其中:

电源包括0V电源和24V电源;

输出端包括用于连接负载的输出端O和输出端P;

0V电源连接输出端O以形成第一线路;

24V电源连接输出端P以形成第二线路;

可编程逻辑控制器(PLC),如图2所示,可预先编写一段程序以用于产生用于能被检测到的信号、检测该信号以获取该信号是否通过负载的结果、及根据结果做出判断并输出是否切断电源并报警控的信号,以在连接负载正常运行时通过一个输出点(L+)输出如2秒通2秒断周期性的脉冲信号;报警控制线路由一个中间继电器和两个时间继电器组成,如图1所示,部分继电器通过一路常开点和一路常闭点将可编程逻辑控制器(PLC)输出的信号转化为两路通断相反的信号输出到时间继电器,时间继电器设定为如3秒,如图3所示,如果输入信号为1(通)时达到设定时间则输出信号,如果可编程逻辑控制器(PLC)输出的2秒通2秒断周期性脉冲信号正常即在3秒内信号有变化,则时间继电器不输出信号;接入装置(负载)时可编程逻辑控制器(PLC)脉冲检测装置输出的信号接入可造成安全隐患或品质隐患的电源控制回路(接触器)中,切断可造成安全隐患或品质隐患的电源,同时接通报警装置。

具体描述如下,可编程逻辑控制器至少包括用于输出脉冲信号的脉冲信号输出单元、用于检测脉冲信号是否输出的脉冲检测单元及外接端口,脉冲信号输出单元电性连接第二线路并形成连接点D,脉冲检测单元电性连接第一线路并形成连接点A,外接端口电性连接第一继电器的一端,第一继电器的另一端电性连接第一线路并形成连接点B,报警控制线路的一端连接第一线路并形成连接点C,报警控制线路的另一端连接第二线路并形成连接点F;

报警控制线路包括常开路线路、常闭路线路、报警线路及电源控制回路。

进一步的,常开路线路包括互相串接的一个第二继电器和一个时间继电器,常开路线路靠近该第二继电器的一端连接连接点F,常开路线路另一端连接连接点C。

进一步的,常闭路线路包括互相串接的一个第三继电器和一个时间继电器,常闭路线路靠近该第三继电器的一端连接连接点F,常闭路线路的另一端连接连接点C。

进一步的,报警线路包括互相串接的一个报警器和两个开环并联的时间继电器,报警线路靠近该时间继电器的一端连接连接点F,报警线路的另一端连接连接点C。

进一步的,电源控制回路至少包括一条依次互相串联的两个闭环的时间继电器和一个交流接触器以均衡输出端O和输出端P连接的负载的电压,电源控制回路靠近该时间继电器的一端连接连接点F,电源控制回路的另一端连接连接点C。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的电路、单元和元器件,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的,例如,所述线路的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个元器件可以结合或者可以集成到另一个线路或系统,或一些特征可以忽略,或不执行。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上或可编程器件中。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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