專利名稱：一種可編程邏輯控制器及其預(yù)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可編程邏輯控制器及其預(yù)警方法。
背景技術(shù)：
可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)是一種用于實(shí)時(shí)控制的自動(dòng)化控制裝置，其廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。PLC中一些元件的壽命直接影響著PLC的使用壽命，然而現(xiàn)有的PLC沒(méi)有辦法在使用壽命達(dá)到之前給予報(bào)警提示，這導(dǎo)致在重要的工業(yè)生產(chǎn)中，一旦因?yàn)镻LC的壽命中止而導(dǎo)致生產(chǎn)的中斷，將會(huì)帶來(lái)無(wú)法挽回的損失。用電磁繼電器作為開(kāi)關(guān)的PLC中，電磁繼電器的開(kāi)關(guān)次數(shù)是其壽命的一個(gè)重要指標(biāo)，電磁繼電器的可靠性也影響著整個(gè)PLC的可靠性。這種電磁繼電器為機(jī)械繼電器，價(jià)格便宜，輸出電流較高，可以驅(qū)動(dòng)較大的負(fù)載，因此在開(kāi)關(guān)頻率要求不高的PLC中得到廣泛的使用。但是其開(kāi)關(guān)次數(shù)約為5-10萬(wàn)次以內(nèi)，也即開(kāi)關(guān)次數(shù)在5-10萬(wàn)次以內(nèi)可以保證開(kāi)關(guān)的可靠性，現(xiàn)有技術(shù)中，往往會(huì)超出該次數(shù)卻沒(méi)有及時(shí)更換，使得PLC可靠性大大降低。有時(shí)， 該電磁繼電器也會(huì)因老化而出現(xiàn)故障，但不能被及時(shí)診斷，從而直接影響PLC的壽命，由于無(wú)法預(yù)警，直接導(dǎo)致了嚴(yán)重的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的繼電器作為開(kāi)關(guān)的PLC做了改進(jìn)， 使其具備監(jiān)測(cè)繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)的能力，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，能夠發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，以提示使用者判斷PLC的壽命，為PLC運(yùn)行提供了安全保障，消除因?yàn)槭褂眉磳⒌狡诘腜LC所帶來(lái)的安全隱患。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種可編程邏輯控制器，包括 中央處理單元，其包括中央處理單元芯片、外圍芯片、總線接口、核心電路； 存儲(chǔ)器單元，用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、工作數(shù)據(jù)；
輸入單元，用于將所述可編程邏輯控制器外部的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成內(nèi)部所需的電平信
號(hào)；
繼電器輸出單元，用于將所述中央處理單元輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換成外部過(guò)程的電平信號(hào)，并以此來(lái)驅(qū)動(dòng)外部過(guò)程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、指示燈和負(fù)載； 所述可編程邏輯控制器還包括
計(jì)數(shù)單元，用于監(jiān)測(cè)所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值； 報(bào)警單元，用于在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。其中，所述可編程邏輯控制器還包括
預(yù)警值預(yù)置單元，用于預(yù)置不同安全等級(jí)的預(yù)警值；
則所述報(bào)警單元在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到不同安全等級(jí)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)。其中，所述預(yù)警值預(yù)置單元，還用于預(yù)置不同安全等級(jí)的、與所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值。其中，所述可編程邏輯控制器還包括
頻率監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率；
則所述報(bào)警單元，還用于在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到所述頻率監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。其中，所述預(yù)警值預(yù)置單元預(yù)置的不同安全等級(jí)的預(yù)警值包括絕對(duì)安全預(yù)警值、 安全預(yù)警值、危險(xiǎn)預(yù)警值。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種可編程邏輯控制器預(yù)警方法，包括 監(jiān)測(cè)所述可編程邏輯控制器的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值； 在監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。其中，所述監(jiān)測(cè)所述可編程邏輯控制器的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值之前，還包括
預(yù)置不同安全等級(jí)的預(yù)警值；
則在監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，包括 監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到不同安全等級(jí)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出不同的報(bào)
警信號(hào)。其中，所述方法還包括
預(yù)置不同安全等級(jí)的、與所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值。其中，所述方法還包括
監(jiān)測(cè)所述可編程邏輯控制器的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率； 則在監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，包括 監(jiān)測(cè)所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到所述監(jiān)測(cè)到的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。其中，所述不同安全等級(jí)的預(yù)警值包括絕對(duì)安全預(yù)警值、安全預(yù)警值、危險(xiǎn)預(yù)警值。實(shí)施本發(fā)明提供的可編程邏輯控制器及其預(yù)警方法，由于在現(xiàn)有的PLC的基礎(chǔ)上增加了計(jì)數(shù)單元或進(jìn)一步的還增加了頻率監(jiān)測(cè)單元，可以監(jiān)測(cè)PLC的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)，甚至開(kāi)關(guān)使用頻率，以此作為預(yù)警的基礎(chǔ)。實(shí)施本發(fā)明，根據(jù)對(duì)開(kāi)關(guān)次數(shù)和頻率監(jiān)測(cè)結(jié)果，能夠發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，以提示使用者判斷PLC的壽命，為PLC運(yùn)行提供了安全保障，消除因?yàn)槭褂眉磳⒌狡诘腜LC所帶來(lái)的安全隱患。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意5圖2是本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器方法實(shí)施例一的流程示意圖； 圖5是本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器方法實(shí)施例二的流程示意圖； 圖6是本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器方法實(shí)施例三的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的繼電器作為開(kāi)關(guān)的PLC做了改進(jìn)， 使其具備監(jiān)測(cè)繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)的能力，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，能夠發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，以提示使用者判斷PLC的壽命，為PLC運(yùn)行提供了安全保障，消除因?yàn)槭褂眉磳⒌狡诘腜LC所帶來(lái)的安全隱患。參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例一提供的PLC，包括
中央處理單元10，其包括中央處理單元芯片、外圍芯片、總線接口、核心電路； 存儲(chǔ)器單元11，用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、工作數(shù)據(jù)；
輸入單元12，用于將所述可編程邏輯控制器外部的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成內(nèi)部所需的電平信號(hào)；
繼電器輸出單元13，用于將所述中央處理單元輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換成外部過(guò)程的電平信號(hào)，并以此來(lái)驅(qū)動(dòng)外部過(guò)程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、指示燈和負(fù)載； 所述可編程邏輯控制器還包括
計(jì)數(shù)單元14，用于監(jiān)測(cè)所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值； 報(bào)警單元15，用于在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)報(bào)警單元15發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，PLC關(guān)閉全部輸出，以免造成對(duì)控制對(duì)象的持續(xù)誤動(dòng)作。參見(jiàn)圖2，為本發(fā)明提供的一種可編程邏輯控制器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例二提供的PLC，除了包括實(shí)施例一中提及的各個(gè)模塊，還包括 預(yù)警值預(yù)置單元16，用于預(yù)置不同安全等級(jí)的預(yù)警值。其中，所述預(yù)警值預(yù)置單元預(yù)置的不同安全等級(jí)的預(yù)警值包括絕對(duì)安全預(yù)警值、 安全預(yù)警值、危險(xiǎn)預(yù)警值。則所述報(bào)警單元在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到不同安全等級(jí)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)?！銇?lái)講，繼電器的開(kāi)關(guān)次數(shù)壽命約為5-10萬(wàn)次，則所述預(yù)警值預(yù)置單元16中， 可以預(yù)置三種不同數(shù)據(jù)范圍的預(yù)警值；
如表1所示 表1
絕對(duì)安全預(yù)警值安全預(yù)警值危險(xiǎn)預(yù)警值3萬(wàn)次4萬(wàn)次5萬(wàn)次
如表1所示，預(yù)置的絕對(duì)安全預(yù)警值為3萬(wàn)次，預(yù)置安全預(yù)警值4萬(wàn)次，預(yù)置危險(xiǎn)預(yù)警值為5萬(wàn)次；如此一來(lái)，計(jì)數(shù)單元14監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元13的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)小于3萬(wàn)次，或者在3-4萬(wàn)次區(qū)間時(shí)，報(bào)警單元15發(fā)出的報(bào)警信號(hào)其實(shí)是一種提示信號(hào)，表示繼電器輸出單元14的壽命還很長(zhǎng)，從而提示PLC處于安全狀態(tài)；當(dāng)計(jì)數(shù)單元14監(jiān)測(cè)到繼電器輸出單元13的開(kāi)關(guān)次數(shù)超過(guò)4萬(wàn)次但小于5萬(wàn)次時(shí)，報(bào)警單元15發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，表示繼電器輸出單元14處于安全狀態(tài)，從而提示PLC也處于安全狀態(tài)；當(dāng)計(jì)數(shù)單元14監(jiān)測(cè)到繼電器輸出單元13的開(kāi)關(guān)次數(shù)超過(guò)5萬(wàn)次時(shí)，報(bào)警單元15發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，表示繼電器輸出單元14 處于危險(xiǎn)狀態(tài)，從而提示PLC也處于危險(xiǎn)狀態(tài)。需要說(shuō) 明的是，所述報(bào)警裝置15發(fā)出的報(bào)警信號(hào)可以是光信號(hào)，例如以不同顏色代表不同的安全等級(jí)；也可以是聲音信號(hào)，以不同的聲效代表不同的安全等級(jí)。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例一，實(shí)施例二提供的可編程邏輯控制器，由于在現(xiàn)有的PLC的基礎(chǔ)上增加了計(jì)數(shù)單元，可以監(jiān)測(cè)PLC的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)，以此作為預(yù)警的基礎(chǔ)。實(shí)施本發(fā)明，根據(jù)對(duì)開(kāi)關(guān)次數(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，能夠發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，以提示使用者判斷 PLC的壽命，為PLC運(yùn)行提供了安全保障，消除因?yàn)槭褂眉磳⒌狡诘腜LC所帶來(lái)的安全隱患。在其他的一些實(shí)施方式中，所述預(yù)警值預(yù)置單元16，還用于預(yù)置不同安全等級(jí)的、 與所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值。具體地，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率較低時(shí)候，開(kāi)關(guān)次數(shù)預(yù)警值可以適當(dāng)?shù)姆艑捯恍?，反之預(yù)警值設(shè)置比較嚴(yán)格，如表2所示
表2
權(quán)利要求
1.一種可編程邏輯控制器，其特征在于，包括中央處理單元，其包括中央處理單元芯片、外圍芯片、總線接口、核心電路； 存儲(chǔ)器單元，用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、工作數(shù)據(jù)；輸入單元，用于將所述可編程邏輯控制器外部的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成內(nèi)部所需的電平信號(hào)；繼電器輸出單元，用于將所述中央處理單元輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換成外部過(guò)程的電平信號(hào)，并以此來(lái)驅(qū)動(dòng)外部過(guò)程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、指示燈和負(fù)載； 所述可編程邏輯控制器還包括計(jì)數(shù)單元，用于監(jiān)測(cè)所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值； 報(bào)警單元，用于在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的可編程邏輯控制器，其特征在于，所述可編程邏輯控制器還包括預(yù)警值預(yù)置單元，用于預(yù)置不同安全等級(jí)的預(yù)警值；則所述報(bào)警單元在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到不同安全等級(jí)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的可編程邏輯控制器，其特征在于，所述預(yù)警值預(yù)置單元，還用于預(yù)置不同安全等級(jí)的、與所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值。
4.如權(quán)利要求3所述的可編程邏輯控制器，其特征在于，所述可編程邏輯控制器還包括頻率監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率；則所述報(bào)警單元，還用于在所述計(jì)數(shù)單元監(jiān)測(cè)到的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到所述頻率監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的可編程邏輯控制器，其特征在于，所述預(yù)警值預(yù)置單元預(yù)置的不同安全等級(jí)的預(yù)警值包括絕對(duì)安全預(yù)警值、安全預(yù)警值、危險(xiǎn)預(yù)警值。
6.一種可編程邏輯控制器預(yù)警方法，其特征在于，包括監(jiān)測(cè)所述可編程邏輯控制器的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值； 在監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的可編程邏輯控制器預(yù)警方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)所述可編程邏輯控制器的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值之前，還包括預(yù)置不同安全等級(jí)的預(yù)警值；則在監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，包括 監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到不同安全等級(jí)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的可編程邏輯控制器預(yù)警方法，其特征在于，所述方法還包括 預(yù)置不同安全等級(jí)的、與所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值。
9.如權(quán)利要求8所述的可編程邏輯控制器預(yù)警方法，其特征在于，所述方法還包括 監(jiān)測(cè)所述可編程邏輯控制器的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)頻率；則在監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，包括監(jiān)測(cè)所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到所述監(jiān)測(cè)到的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的可編程邏輯控制器預(yù)警方法，其特征在于，所述不同安全等級(jí)的預(yù)警值包括絕對(duì)安全預(yù)警值、安全預(yù)警值、危險(xiǎn)預(yù)警值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可編程邏輯控制器及其預(yù)警方法。所述方法包括監(jiān)測(cè)所述可編程邏輯控制器的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)是否達(dá)到預(yù)警值；在監(jiān)測(cè)到所述繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。實(shí)施本發(fā)明提供的可編程邏輯控制器及其預(yù)警方法，由于在現(xiàn)有的PLC的基礎(chǔ)上增加了計(jì)數(shù)單元或進(jìn)一步的還增加了頻率監(jiān)測(cè)單元，可以監(jiān)測(cè)PLC的繼電器輸出單元的開(kāi)關(guān)次數(shù)，甚至開(kāi)關(guān)使用頻率，以此作為預(yù)警的基礎(chǔ)。實(shí)施本發(fā)明，根據(jù)對(duì)開(kāi)關(guān)次數(shù)和頻率監(jiān)測(cè)結(jié)果，能夠發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，以提示使用者判斷PLC的壽命，為PLC運(yùn)行提供了安全保障，消除因?yàn)槭褂眉磳⒌狡诘腜LC所帶來(lái)的安全隱患。
文檔編號(hào)G05B19/05GK102419567SQ20111042155
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者戎思吉, 王精 申請(qǐng)人:深圳市合信自動(dòng)化技術(shù)有限公司