PLC设计故障诊断系统.pdf

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PLC设计故障诊断系统pdf,PLC故障诊断一般有两种途径:故障树方法和专家系统方法。本文根据故障树推理与专家经验规则推理相结合,以某火电厂输煤控制系统的设计为例,介绍利用PLC和上位计算机进行故障诊断的PLC系统设计。
上位计算机選过读取数据寄存区的值来获取当前PLC的工作状況,同时上位计算机对PL C的控制也可通过对该区的写操作来完成。具体的通信实现可以参考相关资料,这里不作详 细论述。 4借鉴专家系统故障诊断方法的实现 系统故结构的层次性为故障诊断提供了一个清盺的层次模型,可以利用基于模型的故障 树法。但是在进行比较详尽的故瘴诊断以及系统故障存在耦合时,仅仅使用故障树法是不够 的,必须借鉴专家系统的方法 (1)面向对象的知识对象”,大大提高了故障诊断的推理效率 在传统的专家系统中,知识被组织成知识库的形式,理机进行推理吋,要从知识库表示 的所有空间中搜索所需的知识。这种方法有搜索空间大,推理效率低的缺点。“知识对象” 的概念可以解决这一问题。“知识对象是一个逻辑概念,它利用面向对象的方法,将知识源 和黑板都表达为对象,在知识对象的内部封装了专家系统和拄理机、解释器。当相应的知识 对象被激活后,就在对象内部进行推理,大提高了推理效率。根据系统的实际情况和放障 摧理的过程,在这里知识对象祓具体化为故障节点。改障节点是进行诊断推理的基本单位, 诊断信息在故障节点间层层传递,故障节点内部利用这些信息让行推理并最终确定故障原 图3为系统部分故障节点的层次结构。图3可以看出,故障节点在结构上以虚线为分界线 分为两个部分。上部分层次清晰,在这部分可以采用基丁故障模型的故障树方法;下 部分巾于结构复杂,耦合性较强,构造模型困难,可采用专家系统的推导方法。 故障节点呈网状分布,1个节点可能有1个或多个父节点,也可能有1个或多个子节点。 子节点和父节点之间的关系山故障层次和子节点故障层次来表示。如节点1的子节点故障层 次为1,而节点2和节点3的故障层次为1,则节点2和节点3是节点1的子节点。故障层 次和子节点故障层次不仅指明了散障节点结构上的层次,而且也隐含了推理规则。 (2)对象类型与推理节点 对象类型表示该枚障节点在故障推理中的作用,它可分为3类根节点,叶节点,推理节 凨。根节点的故障由它的子节点产生,应到其子节点中去继续推理。叶节点是底层故障。叶 节点没有子节点。推理节点是故障诊断规则最为集中的节点,检测节点可以视为推理节点的 子节点,它为推理节点的推理过程提供相关的信息。我们在推理节点并个是判断该节点是否 存在故障,而是利用准理节点封装的规则厍与推理机,结合检测节点提供的信息进行故障推 理,找出故障原因。 (3)故障节点的检测方式 地址段是节点的位置(本系统中是PLC中的寄存器)。数据段根据用户的需要可以为 个或几个,数据段中数据的定义与节点的性质有关。检测方式表明在该节点系统进行何种操 作。主程序根据改瘴节点的检测方式选取相应的处理函数。该函数是检测手段与推理规则的 结合,故可称之为检测/推理函数。一方面它可以检测故障节点本身的状态,另一方面使用 推理机制进一步推断故障原因。性质类似的节点使用相同的检测理函数,利用地址段和 数据段中的值加以区别。 (4)各节点的注释段要有相应帮助信息 各节点的注释段不仅能记录故障的原因和维修方法,还可以记录其他的帮助信息。有时因 系统的检测于段不完备,或规则不完仝,推导过程要进行人机对证。这时候如果节点的注释 段中有相应帮助信息,可以给用户以提示或指导用户进行操作,使推理能顺利进行。 木系统的故障诊断通过在上位计算机上用VC6.开发的应用程序实现,集成在上位机监 控系统中。在运行中给澡作人员提示,指导用户进行操作,了解设备状态,判断故障发生原 因,并可给出相应的维修建议。用户也可以对障诊断进行指导和修正。 5结束语 按以上故障诊断原理构造的故障诊断系统在火电,输煤PC控制系统中得到了应用。从 实际运行来看,故障诊断系统能准确而迅速地判断出枚障的原因,方便运行人员维护和检修, 大大地提高∫控制系统的稳定性和智能化水平。这种改训对类似的工业控制系统提供了一定 的参考。

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