PLC的看门狗，到底是哪一种狗？

PLC的看门狗既不是德国牧羊犬，也不是中华田园犬，而是一位不知疲倦的"电子牧羊犬"。这个特殊的"守护者"通过定时器机制时刻监视着PLC的运行状态，就像古代更夫敲梆子报时一般精准可靠。

当PLC程序陷入死循环或跑飞时，看门狗就像嗅觉灵敏的猎犬，立即发出复位信号。这种硬件级的保护机制，犹如给系统装上了"电子神经系统"，能在微秒级时间内做出反应。其工作原理恰似古代沙漏：主程序必须定期"喂狗"，否则计时器溢出就会触发系统重启。

在PLC系统运行的复杂环境中，程序可能会遭遇各种意外状况，其中死循环和程序跑飞是较为常见且危害较大的故障类型，而看门狗的主要作用就是防止这些故障的发生，确保程序稳定运行。

一、死循环：程序的“无尽迷宫”

死循环就如同程序陷入了一个无法挣脱的恶性循环之中，不断重复执行某一段特定的代码，就像一只迷失在迷宫里的小老鼠，始终找不到出口，无法按照预定的流程继续推进后续任务。

以一个工业自动化生产线的PLC控制程序为例，该生产线负责生产电子产品，其中有一个环节是控制机械臂对电子元件进行精准焊接。

假设控制机械臂焊接动作的程序出现了死循环，机械臂可能会一直重复同一个焊接动作，不停地在一个位置进行焊接，而无法按照程序设定移动到下一个焊接点，也无法完成后续的组装等工序。

这不仅会导致该电子元件的焊接质量出现问题，成为废品，还可能因为机械臂的异常动作影响到其他生产环节，使得整个生产线的生产效率大幅下降，造成严重的经济损失。

二、程序跑飞：偏离轨道的失控列车

程序跑飞则是指程序在运行过程中，由于受到外界干扰（如强烈的电磁干扰、电源电压的突然波动等）或者程序本身存在隐藏的漏洞，使得程序的执行流程偏离了原本设定的路径，跳转到了一些未知的内存区域。

在这种情况下，程序可能会执行一些毫无意义的指令，导致系统出现各种不可预测的错误。例如，在一个智能交通控制系统的PLC程序中，该程序负责控制交通信号灯的切换。

如果程序受到外界电磁干扰而跑飞，可能会出现信号灯长时间显示同一种颜色，或者不同方向的信号灯同时亮起等混乱情况。这将严重影响交通秩序，增加交通事故发生的风险，给人们的出行带来极大的安全隐患。

而看门狗就像是一位忠诚且严谨的守护者，时刻监视着程序的运行状态。一旦发现程序出现死循环或者跑飞等异常情况，看门狗会迅速采取行动，强制系统进行复位操作。

这就好比在程序迷失方向或者陷入困境时，看门狗及时拉了一把，将程序拉回到正常的初始状态，使其能够重新开始正确的运行流程，从而避免故障的进一步扩大，保障整个PLC系统的稳定可靠运行。

三、软件看门狗：代码编织的隐形护盾

软件看门狗是通过精心编写的程序代码来实现监控功能的。它通常在主程序中巧妙地设置一个定时器，这个定时器就像一个精确的计时器，按照一定的时间间隔进行计数。

在程序正常运行的过程中，程序会定期对定时器进行清零操作，这一操作就如同向看门狗发送一个“一切正常”的信号，表明程序正在按照预定的流程顺利执行。如果程序由于某种原因陷入死循环或者跑飞，无法按时对定时器进行清零，当定时器计数达到预设的阈值时，就如同触发了一个警报装置，软件看门狗会立即启动复位机制，使系统重新启动。

例如，在一个智能家居控制系统中，使用软件看门狗来监控各个智能设备的控制程序。假设控制智能空调温度调节的程序出现了死循环，空调可能会一直处于升温或者降温的状态，无法根据用户设定的温度进行正常调节。

此时，由于程序无法正常执行对软件看门狗定时器的清零操作，当定时器计数满后，软件看门狗就会发出复位信号，重新启动空调温度控制程序，使其恢复正常运行，让空调能够按照用户的意愿调节室内温度。

四、硬件看门狗：独立芯片的坚实后盾

硬件看门狗则是通过专门的硬件电路来实现监控功能的。它通常是一个独立的芯片，或者集成在PLC的主控芯片中，具有高度的独立性和可靠性。

硬件看门狗同样具备定时计数功能，它会在系统启动的那一刻开始计时，如同一个默默工作的计时员。在程序正常运行时，程序需要定期向硬件看门狗芯片发送特定的喂狗信号（通常是一个脉冲信号），这个信号就像是给看门狗的一颗“安心丸”，用于重置定时器的计数。

如果程序出现故障，无法按时发送喂狗信号，硬件看门狗就会认为系统出现了异常，自动产生一个复位信号，使系统重新启动。

以一个工业环境监测系统为例，该系统使用硬件看门狗来保障系统的可靠性。在系统运行过程中，如果由于雷击等强电磁干扰导致程序跑飞，程序无法正常向硬件看门狗发送喂狗信号。

硬件看门狗在检测到超时未收到喂狗信号后，会毫不犹豫地立即输出复位信号，使整个环境监测系统重新启动，恢复正常的数据采集和监测功能，确保能够及时准确地获取工业环境中的各项参数，如温度、湿度、气体浓度等，为工业生产的安全运行提供重要依据。

现代工业控制系统中，看门狗已进化出多种形态：硬件看门狗如同忠诚的护卫犬，独立于CPU运行；软件看门狗则像训练有素的导盲犬，在操作系统层面提供双重保障。某些高端PLC甚至配备了"三重看门狗"系统，就像警犬队的协同作战，确保万无一失。

这位沉默的守护者24小时不间断工作，其重要性不亚于电力系统的继电保护装置。据统计，在工业现场90%以上的异常停机事件中，看门狗机制都能有效预防系统崩溃。它就像自动化产线上的"电子免疫系统"，在看不见的战场上抵御着各种运行风险。

看门狗还分软件看门狗，硬件看门狗，从功能上还分定时看门狗和窗口看门狗

PLC经典案例与源程序