整個(gè)PLC控制系統(tǒng)的可靠性，主要取決于PLC的外圍設(shè)備，比如輸入器件中的行程開關(guān)、輸出器件中的接觸、繼電器和電磁閥等。另外，從軟件程序的編制來考慮，如果能編制出一個(gè)帶有監(jiān)控的程序，對(duì)提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。理下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行一些探討。簡(jiǎn)述了影響可編程序控制器控制系統(tǒng)可靠性的主要因素，并就可編程序控制器的工作環(huán)境、電源的要求、接地和連接線的方式、降級(jí)操作設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的輸入電路和輸出電路與可編程序控制的軟件程序編制等多個(gè)方面，提出了一些可行的方法和措施。
可編程序控制器(以下簡(jiǎn)稱PLC)是在程序控制器和微機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微機(jī)技術(shù)跟繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的輸入輸出接口，并已成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本裝置。高級(jí)技師論文發(fā)表期刊《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》雜志是經(jīng)中國(guó)新聞出版總署備案的、全國(guó)發(fā)行的學(xué)術(shù)期刊.黑龍江省輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)主管,黑龍江省輕工設(shè)計(jì)院主辦.刊發(fā)具有一定學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)和反映各學(xué)科、各領(lǐng)域的新成果、新工藝、新產(chǎn)品等方面的論述文章，為科技工作者搭建學(xué)術(shù)交流平臺(tái)。
PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、汽車、輕工等行業(yè)中，已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸的邏輯控制。用PLC來控制系統(tǒng)設(shè)備，其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行一些探討。
1、從PLC外圍設(shè)備來考慮提高PLC的可靠性
PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備,當(dāng)工作環(huán)境較為惡劣，如電磁干擾較強(qiáng)，濕度高、電源、輸入和輸出電路等易受到干擾時(shí)，會(huì)使控制系統(tǒng)的可靠性受到影響。
1.1 工作環(huán)境的要求
一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在00C-550C的范圍，并要避免太陽(yáng)光直接照射;安裝時(shí)要遠(yuǎn)離的熱源，保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件;空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%，不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動(dòng)的場(chǎng)所;對(duì)振動(dòng)源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說明書的要求，安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施?？諝庵杏蟹蹓m和有害氣體時(shí)，應(yīng)將PLC封閉安裝.。
1.2 電源的要求
不同的PLC產(chǎn)品,對(duì)電源的要求也不同,這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。
對(duì)電磁干擾較強(qiáng)、而對(duì)PLC可靠性要求以較高的場(chǎng)合，PLC的供電應(yīng)與動(dòng)力供電和控制電路供電分開，必要時(shí)，可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾波電路等。在設(shè)計(jì)時(shí)，外接的直流電源應(yīng)采用穩(wěn)壓電源，供電功率應(yīng)留有20%-30%的余量。對(duì)由控制本身提供的真流電源，應(yīng)了解它所能提供的最大電流，防止過電流造成設(shè)備的損壞。
1.3 PLC的I/O電路
(1)由于PLC是通過輸入電路接受開關(guān)量|、模擬量等輸入信號(hào)的，因此輸入電路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性，比如：按鈕、行程開關(guān)等輸入開關(guān)量的觸點(diǎn)接觸是否良好、接線是否牢固等。設(shè)備上的機(jī)械限位開關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機(jī)械限位開關(guān)。此外，按鈕的常開和常閉觸點(diǎn)的選擇也會(huì)影響到系統(tǒng)的可靠性。
(2)在輸入端有感性負(fù)荷時(shí),為了防止反沖感應(yīng)電勢(shì)損壞模塊,在負(fù)荷兩端并接電容C和電阻R(交流輸入信號(hào)),或并接續(xù)流二極管D(直流輸入信號(hào)).如圖表4所示，在采取交流輸入方式時(shí)，CR的選擇要適當(dāng)才能起到較好的效果。通過試驗(yàn)裝置的測(cè)試，當(dāng)負(fù)荷容量在10VA以下，一般0.1微乏+120歐姆;負(fù)荷容量在10VA以上時(shí),一般選0.47微乏+47歐姆較適宜.要采取直流輸入方式時(shí),經(jīng)試驗(yàn)得知,二極管的額定電流應(yīng)選為IA,額定電壓要大于電源電壓的3倍。
(3)在輸出端有感性負(fù)載時(shí),通過試驗(yàn)得知,若是交流負(fù)載場(chǎng)合,應(yīng)在負(fù)載的兩端并接CR浪涌吸收器;如交流是100V、200V、電壓而功率為400VA左右時(shí)，CR浪涌吸收器為0.47UF+47歐姆,CR愈靠近負(fù)載,其抗干效果愈好;若是直流負(fù)載場(chǎng)合,則在負(fù)載的兩端并接續(xù)流二極管D,如圖6所示.二極管也要靠近負(fù)載,其反向耐壓應(yīng)是負(fù)載電壓的4倍.
2、從PLC的軟件程序來慮提高控制系統(tǒng)的可靠性
2.1運(yùn)行狀況超時(shí)檢測(cè)
為了提高PLC控制系統(tǒng)工作的可靠性,可以專門設(shè)置一個(gè)定時(shí)器,作為監(jiān)控程序部分,對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè).若程序運(yùn)行能正常結(jié)束,則該定時(shí)器就即被清零,若程序運(yùn)行發(fā)生故障,如出現(xiàn)死循環(huán)等,該定時(shí)器在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)就無法清零,此時(shí)PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào).在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序時(shí),使用這種方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各部分運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控.如果用PLC來控制某一對(duì)象時(shí),編制程序時(shí)可定義一個(gè)定時(shí)器來對(duì)這一對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,該定時(shí)器的設(shè)定時(shí)間即為這一對(duì)象工作所需的最大時(shí)間，當(dāng)啟動(dòng)該對(duì)象運(yùn)行時(shí)，同時(shí)也啟動(dòng)該定時(shí)器，若該對(duì)象的運(yùn)行程序在程序在規(guī)定的時(shí)間結(jié)束工作，發(fā)出一個(gè)工作完成信號(hào)，使該定時(shí)器清零，說明這一對(duì)象的運(yùn)行程序正常，否則屬運(yùn)行不正常，發(fā)出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)信號(hào)
2.2邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)
在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可編程序控制器的輸入、輸出信號(hào)和內(nèi)部信號(hào)(如輔助繼電器的狀態(tài))相互之間存在著確定的關(guān)系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號(hào)，則說明出現(xiàn)了故障。因此，可以編寫一些常見故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為NO狀態(tài)，就應(yīng)該按故障處理。例如某機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中先后有兩個(gè)限位開關(guān)對(duì)應(yīng)的PLC輸入地址分別為X001，X002，在兩個(gè)信號(hào)不會(huì)同時(shí)為NO狀態(tài)，如果他們同時(shí)為NO狀態(tài)，就說明至少有一個(gè)限位開關(guān)被卡死，應(yīng)該停機(jī)處理。
2.3. 降級(jí)操作設(shè)計(jì)
降級(jí)操作是指在設(shè)計(jì)時(shí)，將手動(dòng)操作包括在內(nèi)的設(shè)計(jì)，例如，緊急停車的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵設(shè)備的開停和再啟動(dòng)功能的設(shè)計(jì)等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級(jí)的操作，即對(duì)部分或全部設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)的開停操作，以避免設(shè)備的損壞或?qū)? 人員的傷害。此外，在設(shè)計(jì)中也可考慮從全自動(dòng)到半自動(dòng)、直至手動(dòng)的操作等。
3、結(jié)束語(yǔ)
PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性與多種因素有關(guān),有此客觀因素也影響著控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性.通過采取設(shè)計(jì)正確的硬件線路、選擇質(zhì)量高的元器件、改善工作環(huán)境、編制監(jiān)控程序等措施，可以使PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性和穩(wěn)定性得到很大的提高。
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