PLC控制網絡的遠程電氣故障診斷探析

安之

（成都理工大學 核技術與自動化工程學院，四川 成都 610059）

PLC控制網絡的遠程電氣故障診斷探析

安之

（成都理工大學 核技術與自動化工程學院，四川 成都 610059）

隨著物聯網和互聯網的快速發展，社會各行業的運行都和智能化、信息化、數字化等緊密聯系起來。特別是對工業領域，通過運用智能化及專業的數字信息技術，能夠在很大程度上提高效率和節約大量成本，為自身發展提供便捷有效的途徑。而PLC技術在電氣故障診斷方面具有自身的優勢。

PLC控制網絡；遠程電氣控制；電氣故障診斷

隨著工業領域對互聯網的廣泛使用，關于PLC技術的使用也呈現普及之勢。PLC技術源自于20世紀80年代微電子技術的快速發展，在這個潮流下推動了PLC在工業領域的應用。PLC以其自身的獨特優勢在電氣故障診斷方面被眾多的電氣行業使用。文章主要就PLC技術、遠程控制故障診斷技術中存在的問題、PLC控制網絡的遠程電氣故障診斷方式等方面進行探析。

1 PLC控制網絡系統介紹

PLC（Programmable Logic Controller）又稱作可編程邏輯控制器。最開始出現于20世紀60年代后期的美國，當時美國科學家通過研究推出一款可以控制的系統。隨著社會的發展，現代信息技術的更新換代，控制系統由傳統的控制裝置演變為PLC控制器。PLC的實現使得各個領域都利用這種控制系統進行有效的辦公，大大提高了工作的效率和精準性。在物聯網和互聯網的交互作用下，PLC已經突破了傳統的邏輯控制方面，同時實現了在過程中和運動等方面進行有效的發揮利用。

PLC控制系統的掃描技術主要通過兩個階段進行實施。首先是數據采樣輸入階段，這個階段需要依據順序將數據進行輸入。需要注意到的是，在輸入脈沖信號的時候，應該確保脈沖信號的寬度大于一個掃描周期，以確保能準確有效的輸入。其次是用戶程序的執行階段，這個階段需要對用戶的圖進行有序的掃描，運用邏輯運算的方式來對控制線路進行精確計算，確保按照用戶的圖進行功能命令項。最后是輸出的階段，PLC會根據相應的程序通過CPU，依照實際情況進行數據的刷新，最終輸出外設的輸出工作。

此外，PLC控制系統的應用領域十分的廣泛，主要包括開關量的邏輯控制、過程的控制、運動的控制、數據的處理以及通信和聯網等領域，最大程度地服務于人們的工作和生活。

2 遠程控制障礙診斷技術存在的問題分析

遠程控制障礙診斷技術中的網絡通信技術扮演著重要的角色，但通信傳輸的不足之處在于它的延遲性和不穩定性，這就阻礙了遠程控制障礙診斷技術的進一步運用。目前，遠程控制障礙診斷技術存在的問題有：系統結構復雜，在實際運用過程中不夠簡練便利；還有就是分布的距離比較遠，不同地區在使用的時候，其局域網不在同一個平臺上面，這就給進一步的編程帶來了不小的麻煩，最終會阻礙信息的傳送。此外，遠程控制障礙診斷技術系統還在依賴公共網絡進行數據包傳輸，這就很容易造成在利用公共網絡的時候出現用戶信息數據被泄露及遺失的問題，從而為用戶的保密性帶來不小的麻煩。另外，部分的網絡黑客也會利用通信網絡進行通信系統的攻擊，無線網絡通過無線信號進行傳輸，但無線信號也很容易被外來的網絡技術人員進行聽取，甚至改變原有的信息數據。這種缺陷很容易讓網絡不法分子進行利用，通過這些漏洞進行違法操作，但又能夠在很隱蔽的情況下進行，不易被發覺和破除，這就給網絡技術的發展帶來很大的麻煩。

3 PLC控制網絡的遠程電氣故障診斷設計

（1）PLC故障診斷系統總體設計原理。PLC故障診斷系統的總體設計原理是：首先選擇電氣設備上的檢測目標點，目的是確定電氣設備的情況。其次是采集狀態數據樣本，借助計算機分析并判斷電氣設備的主要狀態，對于存在的漏洞和問題進行及時的發現，找出問題的原因和位置，就故障進行及時解決和完善。

（2）PLC故障診斷系統的結構特征。最大的優勢是打破區域上的局限，能夠對遠距離的電氣進行問題判斷和診治，方便維修人員在不同區域之間的維修，提高工作效率。此外通過組織的角度有效的判斷，對遠程的設備器材進行及時準確的監控，為企業診斷及工作的現場提供一種分布式的結構特征，最終提高診斷的效率和準確性。另外，PLC故障診斷系統打破時空的局限性，可以在不同區域的不同時間段進行監控，這就保障了當電氣設備出現問題時能夠對問題出現原因有一個最基本的了解。

（3）故障的信號收集。PLC控制系統主要依靠信號機數據的識別、其數字量的輸入模塊等方面來開展。具體的過程包括操作按鈕、限位開關、設備觸電等開關信號與PLC數字量輸入模塊的輸入端進行連接，在這個流程中將其數據情況讀入狀態存放區。此外，PLC依賴模擬量輸入模塊進行信號的識別確定。控制設備的模擬信號比如電壓、流量等，與PLC輸入端進行直接的連接，最終通過一定的轉換變成數據量，最后通過掃描，CPU會把模擬的數據讀入專門的數據存儲域。

（4）PLC故障診斷系統流程。PLC遠程電氣故障診斷系統流程主要分為三個階段，分別是智能診斷、專家診斷及電氣設備故障診斷。首先是需要智能診斷。智能診斷主要是為了給實際的工作人員提供信息資源共享的渠道，便于維修工作人員在診斷和維修過程中可以靈活運用多種方式進行有效的維修。同時也方便不同用戶之間進行信息共享，通過后續的程序及時更新數據庫。其次是專家診斷。專家診斷主要通過對故障設備進行實際的了解和判斷，同時結合故障電氣的實際情況及智能診斷情況，對電氣設備進行有效的診斷和維修。最后是電氣設備故障診斷。指的是直接對電氣設備進行診斷，結合智能診斷和專家診斷的數據，獲得更加精確有效的解決方案。

4 結語

隨著PLC技術的日益進步，電氣故障診斷的阻礙會越來越小。PLC智能檢測體系的完善將會有效的解決工廠生產過程中的阻礙，及時發現運行過程中出現的問題，大大提高電氣設備運行的效率，確保設備運行流程的安全。

［1］金寧寧，任艷艷.淺談以PLC控制網絡為基礎的遠程電氣故障診斷［J］.機電信息，2014，（9）：96-97.

［2］周鴻林.PLC控制系統的故障診斷［J］.礦工機械，2003，（9）.

［3］黎洪生.遠程在線監測與故障診斷系統的設計與實現［J］.武漢理工大學學報，2001，（7）.

Remote Fault Diagnosis of PLC Control Network

AN Zhi

（School of Nuclear Technology and Automation，Chengdu University of Technology，Chengdou，Sichuan 610059，China）

With the rapid development of the Internet of things and the Internet，the operation of the various sectors of the society are closely linked with intelligence，information，digital，etc.Especially in the field of industry，intelligent and professional digital information technology can improve efficiency and save a lot of costto a large extent and provide a convenient and effective way for their own development.PLC technology has its own advantages in electrical fault diagnosis.

PLC control network；remote electrical control；electrical fault diagnosis

TM571.61

A

2095-980X（2017）01-0038-01

2016-12-07

安之（1994-），男，四川成都人，大學本科，主要研究方向：電氣工程及其自動化。