[精品]浅谈提高PLC控制系统的可靠性.doc

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1、浅谈提高PLC控制系统的可靠性浅谈提高PLC控制系统的可靠性摘耍：可编程序控制器（简称PLC）是在程序控制器和微机控制的基础I［发展起来的微机技术跟继电器常规控制概念相结合的产物,从广义上讲，PCX是一种计算机系统，比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入输出接口，并已成为自动化控制系统的基本装置。本文主要就是针对提高PLC控制系统可靠性的措施来进行分析。关键词：PLC；控制系统；可靠性中图分类号：C935文献标识码：A引言PLC系统的可靠性涉及多方面因素，研究起来比较复杂，为提高PLC系统的

2、稳定性，保证工业生产的正常进行，除了选择品质优良，性能稳定的PLC产品之外，在实际应用过程当中，应该从改善系统设计出发，通过简化设计方案、提高输入输出模块的稳定性、提高电磁兼容性、改进软件设计、引入冗余设计等措施，使PLC系统的可靠性得到有效保障。1、PLC控制系统概述PLC系统构造与计算机构造相类似，它由硬件设备和软件系统共同组成，其屮硬件设备包括屮央处理器（CPU）、存储器、输入输出装置、外围设备以及现场设备等。中央处理设备是PM系统的控制中枢，由控制电路、算术逻辑单元、存储器等构成，它在PL

3、C中的地位相当于大脑在人体屮的地位，负责系统整体的运行和操作。通常情况下，用户借助专用通讯编程设备向系统中输入数据和命令，中央处理器对这些数据和命令进行接收，并寄存于临时存储器（RAM）中。PLC开机后，屮央处理器会从RAM屮调用数据并执行命令，直到所有指令执行完毕后，便完成了一个扫描周期，程序也被完整的执行了一次。PLC通过执行用户编写的程序对现场实行有效的监视和控制，大大节省了人力和物力，实现了工业自动化控制。2、影响PLC控制系统可靠性分析PLC系统的可靠性即系统在限定的耍求和指定的时间内完

4、成计划任务的能力，PLC系统可靠性的高低一般以可靠度、故障率、平均失效间隔时间、平均故障修复时间、工作有效度、系统安全性等数据来表示。就目前而言，PLC本身的可靠性还是比较高的，某些公司生产的PLC设备的平均无故障运行吋间甚至达到儿十万个小时。工程实践显示,PLC系统的故障中只有很少一部分属于PLC本身的故障,而这部分当屮，绝大多数发生在输入输出接口电路，只有极少部分故障属于PLC主机的问题。因此，提高PLC系统可靠性，应该以减小失效率，延长平均失效间隔时间、缩短平均故障修复时间以及提高系统有效度

5、为出发点，妥善的制定措施。此外，提高PLC系统的稳定性,离不开软件和硬件的相互结合，对于部分在可靠性方面存在特殊要求的PLC系统，还要针对性的制定额外策略，如加入自我诊断功能、建立备用系统等。3、提高PLC系统可靠性应遵循的原则3.K简化设计原则PLC控制系统的设计要在达到控制标准的前提下,进行简化设计，包括•硬件设计简化以及通讯接口简化。硬件设计简化应尽量缩减设备元器件的品种与数量，并使用统一品牌的元器件；通讯接口简化应尽量采用PLC设备支持的通讯协议，减少协议转换，系统中的通讯协议尽量统…o这

6、样既能减少控制系统的复杂性，降低故障率，同时也可以降低投资成本和维护成本。3.2.设备的质量控制原则保证控制系统中每个设备元件的质量，正确选择与使用设备元件，是提高整个控制系统可靠性的关键所在。设备元件的选用不当，会造成控制系统的不稳定甚至失效，因此，PLC控制系统屮所使用的设备元件必须经过正确的计算并结合电气设备的运行环境与条件进行选择，从而保证其工作稳定性和安全性。3.3.电磁兼容设计原则PLC系统经常会安装在工业现场，其运行环境相对恶劣，各类干扰极大地降低了PLC控制系统的可靠性，尤其是强电

7、磁的干扰，而这些干扰都属于外部干扰，可以通过合理安装及布线、对电源进行隔离处理的方式，以达到消除或抑制干扰的效果，保障系统或设备可以在电磁环境中正常运行。3.4、安全性设计原则PLC不仅要有完善的过载保护、接地保护、欠压与失压保护、短路保护等常规保护环节，而且还要有感性负载时输出端子的保护、不允许同时动作的继电器的联锁保护、运动部件的限位保护、PLC发生故障时的急停保护等安全环节。控制系统必须具备完善的应对方案以避免人员伤亡，减少设备损坏事故的发生率，这是PLC控制系统安全可靠运作的基本保障。4、

8、提高PLC系统可靠性的策略4.1、简化设计方案PLC控制系统系统结构复杂，在设计时往往有多种选择方案，在实现控制功能的前提下，要尽可能的选择较为简单的设计方案。简化设计方案一是减少元部件的数目，从而降低元部件的失效率；二是减少元部件的种类，缩短平均故障修复吋间；三是减少系统中通讯协议的种类，减少协议转换器的使用，从而减少通讯故障点。此外，在选择元部件时挑选通用性较好的标准部件，也可以减少故障的维护时间。通过简化设计方案，可以降低系统的复杂性，从而有效提高系统的稳定性。4.2、提高输