論PLC自動控制系統的可靠性

　　一、引言
　　可編程控制器由于抗干擾能力強，可靠性高，編程簡單，性能價格比高，在工業控制領域得到越來越廣泛的應用。在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控制裝置，例如電機的起停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制，等等，對工業現場中的這些自動控制問題，可編程控制器已成為解決的最有效的工具之一。PLC控制系統的可靠性直接影響到企業的安全生產和經濟發展。提高控制系統的可靠性是整個系統安全可靠運行的關鍵。
　　控制系統的可靠性是一個是一個十分復雜的系統工程問題，它涉及系統的設計、測試檢驗、分析試驗、安裝運行等多個方面，PLC控制的可靠性是PLC與被控對象結合后組成的系統的可靠性。
　　二、影響控制系統可靠性的原因
　　工控機和PLC自身都有比較高的可靠性能，可是輸入給可編程控制器的輸入信號一旦有錯誤，模擬信號出現偏差，可編程控制器執行機構動作錯誤，都會使控制過程出現錯誤，從而造成很大的經濟損失。
　　（一）影響輸入給可編程控制器的信號出現錯誤的因素
　　1.由于機械力、線路老化及其他問題造成信號線出現問題，當信號線出現問題時，現場的輸入信號就沒法傳入給可編程控制器，控制系統就會出錯。
　　2.機械觸點抖動。雖然現場觸點只會一次閉合，但可編程控制器卻會認為有多次閉合，雖然軟件和硬件分別加了微分指令和濾波電路，但因為可編程控制器掃描的周期時間比較短，還有可能在運算過程中出現錯誤，從而導致控制結果出錯。
　　3.現場變送器接點接觸不穩定造成開關出現故障，現場變送器反映出電量偏差大甚至不能工作，這些都是造成系統不穩定的因素。
　　（二）執行機構出現錯誤的因素
　　1.可編程控制器發出了指令，但是執行機構沒有按照要求動作。
　　2.控制變頻器起動，由于變頻器自身故障，變頻器所帶電機并沒按要求工作。
　　3.電動閥、電磁閥的開關沒有按動作開關，因為執行機構沒有按要求完成動作，導致系統工作失常，系統的可靠性降低。
　　（三）其他因素
　　除上述以外還有很多其它因素，如：系統工作的環境，溫度、濕度，周圍環境污染，振源和污染源，布線的合理性，接線的正確性，以及軟件系統的運行情況，等等。
　　三、提高PLC自動控制系統可靠性的辦法
　　（一）在控制系統中加入報警系統。
　　我們應該在控制系統中設計加入三個等級的故障報警系統。在現場控制柜的面板上設置第一級，設備的運行情況用指示燈指示，燈亮表示設備運行正常，指示燈以固定頻率閃爍說明有故障應當及時維修。在中心控制室設置第二級報警系統，中心控制室可加入監視器，便于出現故障時可以顯示故障類型而且可以記錄故障。在中心控制室的信號箱內設計第三級故障報警系統，信號箱可以通過光電等形式報警，方便工作人員處理。
　　（二）提高輸入信號穩定性及可靠性
　　1.硬件方面。選用較可靠的開關和變送器，避免不明原因導致的傳送線路短路、斷路或接觸不良。
　　2.軟件。現場輸入觸點后加一定時器，根據觸點抖動情況和系統要求及相應速度確定定時時間；使用數字濾波程序，增加輸入信號的可靠性。
　　四、輸入信號和執行機構的可靠性
　　想要提高可編程控制器輸入信號的可靠性，防止傳送信號線出現問題，在選配件的時候要選的變送器和開關的可靠性要求一定要高。并且在設計程序中要加入數字濾波層序，這樣可以提高輸入信號的可信度。
　　提高讀入PLC現場信號的可靠性還可利用控制系統自身特點，利用信號之間關系來判斷信號的可信程度。
　　當現場的信號準確地輸入給PLC后，PLC執行程序，將結果通過執行機構對現場裝置進行調節、控制。為保證機構按控制要求工作可采用如下辦法：當接觸器控制負載時，停止和啟動這種負載時轉變為對接觸器線圈的控制，啟動和停止時接觸器是否可靠的的吸合和釋放，這是問題的關鍵所在。
　　電動閥門在開啟和關閉時，根據它們閉合的時間，設置一定的延時，經過檢測開啟閉合信號，這些信號如果沒有按時正確地反饋給可編程控制器，就說明閥有問題，做閥故障報警處理。
　　五、結語
　　在PLC控制系統中要想使系統可靠、高效地運行，必須綜合考慮影響系統可靠性的各方面因素并且采取有效措施。本文論述了基于PLC控制的自動控制系統的可靠性研究，影響可靠性的內容，以及改善這些情況的方法，進一步分析了控制系統的可靠性問題。
　　
　　參考文獻：
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