PLC遠程監(jiān)控和故障診斷方法分析

梁永華

摘 要：近幾年隨著信息技術、微機技術和通訊技術的協(xié)調發(fā)展，在工業(yè)控制核心技術上我國實現(xiàn)了微處理器設備診斷和故障分析，完成了設備的遠程監(jiān)控和診斷，進一步為我國工業(yè)設備的使用提供了技術保障。PLC可編程序控制器遠程監(jiān)控的實現(xiàn)優(yōu)化設備監(jiān)控效率，提高設備使用質量的作用。論文就PLC遠程監(jiān)控和故障診斷方法進行分析研究，進而進一步為PLC遠程監(jiān)控的應用提出優(yōu)化建議，保障其故障診斷的高效性，促進我國設備制造技術的創(chuàng)新發(fā)展。

關鍵詞：PLC；遠程監(jiān)控；故障診斷；方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.204

0 前言

PLC遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計從其結構和控制要求上實現(xiàn)了系統(tǒng)工作環(huán)境、感染源種類因素分析和電源及軟件抗干擾能力的優(yōu)化，利用串行通訊協(xié)議實現(xiàn)前端機與PLC的串行通信強化了系統(tǒng)信息傳輸的安全性和精準性。近幾年隨著PLC遠程監(jiān)控的應用范圍越來越廣泛，如何利用故障診斷方法強化PLC遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用作用，為我國設備運行和使用提供技術保障成為了研究的主要側重點，具有典型性。

1 PLC遠程監(jiān)控

PCL遠程監(jiān)控中主要是利用PLC實現(xiàn)設備遠程控制程序編寫，進而實現(xiàn)PLC遠程故障診斷，完后才能網絡技術相關數據的傳輸和通訊，并且利用設備現(xiàn)場傳感信息采集和數據運行來實現(xiàn)數據系統(tǒng)的信號轉換和信號處理，利用數據信號的信息分析能力完成及設備的運行情況，及時完成故障的診斷處理[1]。

PLC遠程監(jiān)控的應用領域較為廣泛，近幾年隨著4G網絡技術的逐漸發(fā)展，PLC能夠有效的實現(xiàn)遠程現(xiàn)場設備的終端信息采集處理，進而完成數據傳輸工作的數字化和可視化處理，完成設備故障的診斷和維護[2]。PLC遠程監(jiān)控在工業(yè)上的應用主要是以工業(yè)集成化、自動化、規(guī)模化和高效化發(fā)展為方向，完成對設備故障診斷的精確性優(yōu)化。

2 PLC遠程監(jiān)控的特診

從特征性的角度出發(fā)對PLC遠程監(jiān)控系統(tǒng)急性分析，其主要包含系統(tǒng)安全可靠性、系統(tǒng)智能化和實時性的特征[3]。

系統(tǒng)安全可靠性特征：PLC遠程監(jiān)控利用龐大的有機組合體實現(xiàn)了遠程故障信息的集中處理和分析，進而提高了信息的可靠性，強化了設備信息系統(tǒng)的整體故障判定準確性，為設備的使用和維護經濟損失帶來了可靠性。

系統(tǒng)智能化特征：PLC遠程監(jiān)控在設備監(jiān)控和故障診斷的過程中根據設備的運行數據情況，實現(xiàn)了異常和故障的智能化判定和處理，并且能夠及時的采取控制措施，以完成正常系統(tǒng)的智能化運行。

實時性特征：PLC遠程監(jiān)控在其工作系統(tǒng)的處理和監(jiān)控上能夠實現(xiàn)監(jiān)控連續(xù)性，始終對設備運行的狀態(tài)實施整體監(jiān)控，并且采用無間斷反應傳輸的方式將監(jiān)控的信息實時的傳遞給后臺的工作人員，進而降低了傳統(tǒng)反饋信息傳輸的延遲性和不穩(wěn)定性缺陷，進一步奠定了PLC遠程監(jiān)控在設備運行監(jiān)控中的實時性特征。

3 PLC遠程監(jiān)控故障診斷方法分析

3.1 數字模型故障診斷方法

數字模型故障診斷方法主要是利用系統(tǒng)的可測量運行信息和數學模型先驗知識故障信號對比進行檢測，其屬于一種分離系統(tǒng)故障的診斷方法。數字模型故障診斷方法主要是包含兩個故障處理階段，殘差產生和故障決策。其中殘差產生主要是利用被監(jiān)控系統(tǒng)輸出和輸入信信號殘差反應整個系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，如果無故障則殘差一般為零。故障決策流程主要是當殘差被檢測出存在故障，利用闕值的設定以及統(tǒng)計決策模型的似然或序貫概率比的方式決定故障決策方案，完成數據模型故障PLC遠程監(jiān)控診斷。

3.2 可測信號故障診斷方法

可測信號故障診斷主要是根據直接可測的輸入和輸出信號變化關系或變化趨勢完成故障的整體診斷?？蓽y信號故障診斷的過程中包含輸入輸出信號小波變化故障診斷以及數學形式表達故障診斷兩個流程。第一流程中PLC遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠利用系統(tǒng)暑促胡的幅值、頻率、相位值等進行信號與故障源之間關系判定。第二流程數學形式表達故障診斷主要是使用批分析法、概率密度法及功率譜分析法的方式對輸入和輸出信號之間的波動差異性進行基礎計算，完成可測信號故障運行診斷。

3.3 人工智能故障診斷方法

目前PLC遠程監(jiān)控人工智能故障診斷主要包含故障樹診斷、故障專家診斷、模糊識別診斷和模糊數學診斷四種方法。其中故障樹診斷主要是利用系統(tǒng)或設備內特定時間及其子系統(tǒng)部件故障之間的邏輯結構關系圖完成故障逐層次的故障樹分析法。故障專家診斷主要是利用專家視覺、聽覺、觸覺等客觀事實對系統(tǒng)故障進行判定。模糊識別診斷主要是采用離線分析法和在線診斷分析法對系統(tǒng)故障表象特征向量集進行故障模式向量函數識別。模糊數學診斷主要是利用模糊集聚類分析系統(tǒng)不同水平子集之間的關系，作為故障判定的成因向量，利用故障模糊合成法完成對故障的遠程診斷和監(jiān)控。

4 總結

通過本文中對PLC遠程監(jiān)控及其故障診斷方法進行分析，能夠看出PLC遠程監(jiān)控的應用具有安全可靠性、系統(tǒng)智能化和實時性的特征。就目前我國國內PLC遠程監(jiān)控故障診斷方法來看，其主要包含數字模型故障診斷方法、可測信號故障診斷方法和人工智能故障診斷方法三種類型，在其故障診斷方法構建和優(yōu)化的過程中必須充分發(fā)揮網絡遠程監(jiān)控技術的數據共享功能，加強遠程監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷信息交流的快速性和交互性，進而為PLC遠程監(jiān)控系統(tǒng)的技術完善奠定基礎。

參考文獻：

[1]楊文剛.基于PLC的遠程設備故障診斷方法研究[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2016，05（02）：82-83.

[2]周律，吳德，查亮等.基于PLC的遠程設備故障診斷方法研究[J].通信電源技術，2015，09（05）：29-33.

[3]李正訓.淺談PLC遠程監(jiān)控、故障診斷分析系統(tǒng)[J].中國高新技術企業(yè)，2015，07（01）：85-87.