近年來，隨著工業自動化水平的迅速提高，適用于開關量邏輯順控的PLC無得到了廣泛應用，有關PLC的應用研究也大量出現。但這些研究成果大多局限于PLC在各種控制場合中的應用情況，如控制系統構成、基本性能等，而PLC程控系統的程序調試則少有涉及。

程序調試是程控系統投人運行前的重要階段，通過程序調試對系統的組態及邏輯功能逐步進行修改和完善，以更好地滿足現場實際運行要求。就筆者掌握的情況來看，目前不少調試人員不是把程序調試作為一項系統性工作來對待，而是隨心所欲，未能對各種運行情況給予全面考慮，給現場安全運行帶來了隱患。本文結全筆者對PLC程控系統的實際調試經驗，提出了一套完整的調試方法，在用戶程序編制以后，分階段依次進行實驗室調試、制造廠調試和現場調試。調試手段由淺入深，有效避免了問題的發生，并與設備制造工期相配合，具有調試時間短、調試成本低的特點。

1調試步驟與方法

PLC系統的程序調試可分為以下三個步驟。

1.1實驗室調試

在實驗室中即可進行，主要完成以下工作：

編程器不與PLC相連，僅在離線狀態下，通過使用編程軟件中的“文件檢查”功能檢查程序是否與其組態相匹配、是否有重復輸出線圈、各種參數值是否超出設定范圍及基本語法錯誤。調試中發現的任何錯誤均顯示相應的錯誤代碼，調試人員可查找用戶手冊確定錯誤內容并及時修改。

編程器只與PLC主機在線聯絡，此時可以檢查通信口參數的設置、PLC和I/O狀態設置，還可將各控制功能程序塊提出，排除其它程序的干擾，對輸入信號和中間接點信號進行狀態強制，觀察相應的輸出接點變化是否滿足程序設計的邏輯要求，對程序邏輯進行初步檢查。

由于實驗室調試只需編程器和Pl刃主機，設備較少，接線簡單，調試非常方便，可對程序中各功能單元進行局部測試。

1.2制造廠調試

在程控設備成套廠對整個PLC系統進行調試。首先，待系統上電后，通過觀察CPU模塊和各接口模塊的指示燈，檢查CPU和總線接口的狀態是否正常，系統能否正常運行。同時檢查實際PLC系統與程序“通信管理表I/Omap”中遠程站及站中模塊的設置是否一致，以及系統的通信配置是否滿足要求。至此，整個PLC系統的配置基本確定。

接下來用撥碼開關制成仿真器連接到輸入模塊的接點上，然后根據輸人信號、現場反饋信號（如限位開關的通斷）的先后順序撥動相應的開關，模擬實際運行情況，將實驗室調試完畢的各控制功能程序塊連接起來，并觀察編程器及輸出模塊上是否有相應的順序輸出，以此考核H尤的編程動作是否滿足邏輯要求。調試時同樣應充分考慮各種可能情況，在系統不同的工作方式下，對邏輯圖中的每一條支路、各種可能的進展路線都應逐一檢查，直至在各種可能情況下輸人與輸出之間的關系完全符合邏輯要求。在程序編制時有些計時器設定值較大，為縮短調試時間，程序調試時可將設定值減小，待模擬調試結束后再寫人其實際設定值。在設計和模擬調試程序的同時，PLC之外的其它控制設備（如控制臺、繼電器屏等）的制作、接線工作可同時進行，以縮短生產周期。經制造廠調試后，應用程序的整體邏輯功能可認為基本通過。

1.3現場調試

PLC裝置在現場安裝后，要進行聯機調試，將程控系統與檢測設備及執行機構連接在一起，通過實際操作觀測現場設備的運行狀態，并根據現場實際情況及運行人員的要求對所編程序進行修改，使之與現場設備更為緊密地結合在一起，直至整個程控系統良好運行。這一方面要求調試人員對程序邏輯十分清楚，另一方面還要熟悉所有被控設備的工作原理。這部分工作量比較大，也是程序調試的關鍵。下面以火電廠輸煤程控系統為例，進行具體分析說明。

程控系統外圍接口檢查

在火電廠輸煤程控系統進行現場調試時，首先對皮帶傳感器信號、擋板到位信號、犁煤器上下位信號、高低煤位信號及設備狀態等所有現場輸人信號線路進行測試。由現場發來模擬信號，在控制室中依次觀察對應的輸人繼電器、輸人模塊及編程器中該接點的狀態是否一致。如不一致可順序排查找出故障點，并及時排除。

對輸出信號線路的測試可以在編程器中對設備啟停、犁煤器抬落等輸出信號進行強制，然后順序觀察輸出模塊、輸出繼電器及就地接點的狀態，并保持一致。

經過上述輸入、輸出信號測試即可保證程控系統接線正確無誤，下一步對整個輸煤系統進行程序調試，根據現場設備的實際運行情況，對程序作出相應修改，最終得到針對現場設備的應用程序。

現場調試時經常遇到到貨設備與原設計不一致的情況，此時應根據實際設備的原理接線對其控制程序進行修改，同時還應全面考慮對與之有聯鎖關系的其它設備是否產生影響;另外，當某個現場信號不可靠時可以考慮采用其它信號代替，如速度信號對皮帶來說必不可少，但經常工作不穩定，這時可采用運行信號加一定時間的延時來代替。雖然從本質上講兩者有一定差別，但從實際運行效果出發，這種替代做法尚行得通;暫停I/O服務指令可通過程序將控制器與現場隔開，免除拆除接線或切除外部電源，給調試程序帶來極大方便。用戶程序必須經過一定時間的運行考驗，才可以投入實際現場工。

2數字濾波與軟件容錯技術在程序調試中的應用

PLC現場調試過程中，經常會出現意想不到的干擾信號，給實時控制和測量系統帶來一定偏差。除采用硬件措施提高系統的抗干擾能力外，筆者還利用PLC計算速度快的特點，充分發揮軟件的優勢，保證系統既不因干擾而停止工作，又能滿足工程所要求的精度和速度，其中數字濾波和軟件容錯技術是程序調試中兩種經濟、有效的方法。

2.1數字濾波

對于較低信噪比的模擬量信號，常常因現場瞬時干擾而產生較大波動，如果僅用瞬時采樣值進行控制計算，就會產生較大誤差，因此本人采用了數字濾波方法。現場信號經A/D轉換后變為離散的數字量信號，然后將形成的數據按時間序列存人PLC內存，再利用數字濾波程序對其進行處理，濾去噪聲部分獲得單純信號。實用的數字濾波方法有：平均算法濾波、峰值剔除濾波和中值濾波三種方法，在實際應用中可單獨使用某一種方法，也可幾種方法同時使用，以收到更好的效果。其在控制系統中的位置如圖1所示。

再以火電廠輸煤程控系統為例，筆者在現場調試時對設備工作電流、皮帶秤煤量、碎煤機溫度及振動、煤倉煤位等模擬量信號采取了平均值濾波的方法進行預處理，對輸人信號采用10次采樣值的平均值來代替當前值，但并不是通常的每采樣10次求一次平均值，而是每采樣一次就與最近的9次歷史采樣值相加，即

2.2軟件容錯

由于電廠輸煤系統及其它工業現場環境通常比較惡劣，I/O信號傳送距離也較長，常常會使傳送的信號產生錯誤，出現一些程序編制時考慮不到的干擾信號。為提高系統運行的可靠性，使PLC在信號出錯的情況下能發現錯誤，并能排除錯誤的影響繼續工作，筆者在火電廠輸煤程控系統調試中采取了以下軟件容錯措施：

在目前現場設備信號不是完全可靠的情況下，對于非嚴重影響設備運行的故障信號，為防止輸人接點的抖動或接觸不良而產生“偽報警”，在程序調試時采取不同時間的延時判斷。若延時后仍不消失，再執行相應動作。如皮帶的打滑、跑偏等信號，最后在調試時均設定不同時間的延時;

充分利用各種信號間的組合邏輯關系構成條件判斷，使個別信號出現錯誤時，不會因錯誤判斷而影響系統正常的邏輯功能，使程序能夠順利執行下去。

如皮帶的打滑、跑偏及拉繩開關等故障信號均與皮帶運行信號串聯使用，即只有皮帶啟動后才能發揮作用。若單純使用故障信號則可能無法啟動皮帶。這種方法在現場調試時具有很大的靈活性;

在國內一些輸煤控制程序中，皮帶的啟、停信號，犁煤器的抬犁、落犁等輸出信號普遍采用定時脈沖信號，這樣容易造成信號保持與設備響應之間的不協調，即設備已經響應但信號仍然保持，或設備尚未響應但信號已經消失。本文采用設備到位的反饋信號來切斷動作回路，有效地解決了某些現場設備動作不可靠的問題。通過設備對輸出信號的響應切斷其控制回路，使控制軟件與現場設備更為緊密地結合起來。

出于在現場調試時系統硬件配置已經確定，對其增加和修改都比較困難，而從軟件方面考慮無須增加任何硬件，可充分發揮計算機軟件優勢，經濟實用，可根據不同

出于在現場調試時系統硬件配置已經確定，對其增加和修改都比較困難，而從軟件方面考慮無須增加任何硬件，可充分發揮計算機軟件優勢，經濟實用，可根據不同的具體情況采用不同的容錯技術，使用方便、靈活，可作為硬件容錯的補充，進一步提高系統抗干擾能力。現場實際應用表明，數字濾波和軟件容錯技術在程序調試中必不可少，且行之有效。

3結論

上述PLC系統調試方法雖然以火電廠輸煤程控系統的調試經驗為依據，但同樣適用于其它控制場合及不同規模的程控系統，因此具有廣泛的推廣應用價值。若能嚴格按照以上調試步驟，并合理運用各種調試方法，將有助于解決調試過程中遇到的各類問題，提高調試效率，收到事半功倍的效果。