摘 要：隨著工業(yè)化進程的加快和信息技術的不斷進步，采用PLC控制系統(tǒng)取代繼電器控制系統(tǒng)已經(jīng)是大勢所趨，現(xiàn)行的許多工程和實際操作也證明，PLC系統(tǒng)的設計是工業(yè)發(fā)展的必然要求。然而，由于受到多方面因素的影響，PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性大大降低。本文PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性進行了淺顯的探討。

關鍵詞：PLC；自動控制系統(tǒng)；可靠性

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller， PLC）是一種專門為工業(yè)領域的生產(chǎn)和發(fā)展而設計的一整套數(shù)字運算的電子操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是以可編程的儲存器為基礎，其內部能夠進行順序控制、算術運算指令操作、定時計數(shù)和存儲指令邏輯運算等操作指令，并且通過模擬量化或數(shù)字量化的輸出和輸入進而達到操控環(huán)節(jié)生產(chǎn)過程和各類機械設備的目的[1]。隨著工業(yè)化進程的加快和信息技術的不斷進步，采用PLC控制系統(tǒng)取代繼電器控制系統(tǒng)已經(jīng)是大勢所趨，現(xiàn)行的許多工程和實際操作也證明，PLC系統(tǒng)的設計是工業(yè)發(fā)展的必然要求。然而，由于受到多方面因素的影響，PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性大大降低。

1 PLC自動控制系統(tǒng)概述

與一般計算機的構造相同，PLC的基本構造也包括中央處理器（CPU）、存儲設備、編程器、輸出設備、輸入設備以及其他的外部設備[2]。作為PLC核心設備的中央處理器（CPU）就相當于人的大腦，控制著整個系統(tǒng)中其余部分的操作，由控制電路、運算器和存儲器等部分組成。一般而言，這些電路都會集成到一個整塊的電路芯片上，通過地址、數(shù)據(jù)與控制總線上的輸入、輸出、存儲等電路相關聯(lián)，進而達到控制這些電路工作的目的。中央處理器（CPU）依據(jù)系統(tǒng)程序賦予其的功能進行接收由用戶通過編程器輸入的數(shù)據(jù)和程序，同時把這些數(shù)據(jù)與程序存放在隨機存儲器當中。當PLC開機之后，中央處理器（CPU）從隨機存儲器（RAM）中所存放的首條指令開始，一直執(zhí)行到用戶所編寫程序的最后一條，如此不停地循環(huán)往復，每當指令被掃描一個周期，程序就會執(zhí)行一次。由于PLC對現(xiàn)場實施監(jiān)控具有可靠性高、編程簡便，因此備受人們關注，在工業(yè)控制領域應用也越來越廣泛。

2 影響PLC控制系統(tǒng)的因素

PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高、接線簡單、語言方便和工作量等諸多優(yōu)勢，但在其使用過程中，往往會因為對PLC開關質量控制不合理、信號輸入錯誤等因素的影響，從而使PLC控制系統(tǒng)的可靠性降低，使系統(tǒng)在執(zhí)行過程中存在隱患。首先，輸入PLC控制系統(tǒng)的信號出錯，引起場信號錯誤主要原因有機械設備故障、機械觸點抖動、現(xiàn)場變送器和機械開關出現(xiàn)故障等；其次，執(zhí)行機構出錯，造成PLC控制系統(tǒng)執(zhí)行機構出錯的原因，主要原因有控制負載的觸點無法可靠動作，使PLC控制系統(tǒng)執(zhí)行機構無法按要求動作；指定的電動閥或電磁閥未按相應要求打開，從而使執(zhí)行機構未按要求動作，使系統(tǒng)正常運行受到影響；PLC編程問題，導致控制系統(tǒng)的可靠性降低[3]。

3 提高PLC自動控制系統(tǒng)可靠性的策略研究

3.1 完善PLC控制系統(tǒng)的故障警報系統(tǒng)

在進行自動化控制的過程中，應采用三級故障報警系統(tǒng)。其中一級故障報警裝置要設置在控制柜面板間，通過指示燈來反映設備運行狀態(tài)，如果正常運行，則亮燈，如果設備故障，則通過閃爍指示燈來反映；二級故障報警裝置設置在中心控制的人機接口監(jiān)視器上，通過顯示器的文字顯示來反映設備運行狀況，如果出現(xiàn)故障，則在顯示器對其故障類型進行顯示；三級故障報警裝置應設置在中心控制室的信號箱內，主要通過聲、光報警方式來對設備運行狀況進行反映，如果出現(xiàn)故障，通過聲、光報警方式，提示相應人員進行故障處理。通過三級故障報警系統(tǒng)能有效反映設備運行狀態(tài)，對故障進行及時處理，從而提高設備運行的可靠性水平[4]。

3.2 加強輸入信號的可靠性

加強輸入信號的可靠性，可以從兩個方面來使其可靠性得到加強，首先，對于變送器和各種開關的選擇上，要確保其可靠性得到保證，從而使信號故障問題得到解決；其次，在程序設計時，應對程序增加濾波器，從而使系統(tǒng)的信號出入可靠性得到提高。在現(xiàn)場輸入觸點加“看門狗”（Watch dog）定時器，通過定時器能使系統(tǒng)閉合穩(wěn)定后，其他響應才會出現(xiàn)，定時器的計時值不超時，則應重復起始過程，從而使系統(tǒng)可靠性得到提高。

3.3 優(yōu)化設計方案和控制元件的選擇

在選擇控制方案時，應比較可編程序控制器和繼電器控制柜的方案，對其價格、可靠性、開發(fā)周期、工作量、維修時間等多方面因素進行比較，利用可編程控制器替換繼電器控制柜，提高系統(tǒng)可靠性。在控制元件的選擇上，要對元件的品種、規(guī)格可靠性進行比較，選擇符合機床對電氣控制系統(tǒng)的要求以及系統(tǒng)對控制元件的要求，使所選擇的控制元件與實際使用相符合，從而提高控制系統(tǒng)的可靠性[5]。

4 結語

PLC控制系統(tǒng)的可靠性研究設計的問題較為復雜，在對PLC控制系統(tǒng)進行可靠性設計時，應綜合考慮多方面的因素，針對其具體的影響因素，采取有效措施，使控制系統(tǒng)可靠性影響因素得到有效控制，從而提高控制系統(tǒng)的可靠性，實現(xiàn)系統(tǒng)的正常平穩(wěn)運行。

[參考文獻]

[1]皮曉明，何真?zhèn)?提高PLC控制系統(tǒng)可靠性和安全性的幾種措施[J].機床與液壓.2012（09）：103-104.

[2]顧華晶，茹光偉.選礦廠PLC自動控制系統(tǒng)可靠性研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2011（10）：123-125.

[3]盧文海，李明.基于PLC的井下帶式輸送機控制系統(tǒng)[J].煤礦機械.2011（11）：207-208.

[4]向鵬，李繡峰.基于可編程控制器的注塑機液壓控制系統(tǒng)[J].液壓與氣動.2010（04）：225-226.

[5]焦健，李承棟.PLC對多點點焊機自動生產(chǎn)線的控制[J].科技信息（科學教研）.2012（20）：109-111.