摘 要：現(xiàn)階段PLC廣泛的運(yùn)用在社會(huì)中的各行各業(yè)，因此為了完善PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)其控制系統(tǒng)可靠性的提高。文章對(duì)影響PLC控制系統(tǒng)的可靠性的因素進(jìn)行闡述，并論述了提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的具體措施。

關(guān)鍵詞：PLC；控制系統(tǒng)；可靠性

引言

與傳統(tǒng)的繼電器相比PLC具有更多的優(yōu)點(diǎn)，首先其運(yùn)用了強(qiáng)大的軟件功能代替了大量的繼電器元件，使得工作人員在安裝控制柜時(shí)大大減少了排線、接線的工作。與此同時(shí)PLC比傳統(tǒng)繼電器適用的環(huán)境更為復(fù)雜，且具有很強(qiáng)的抗干擾的能力。但是在使用PLC的過程中由于專業(yè)技術(shù)人員對(duì)于環(huán)境、氣候等原因考慮的欠缺或者是PLC自身存在的缺陷都會(huì)導(dǎo)致其控制系統(tǒng)具有問題，因此提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性成為了當(dāng)今PLC發(fā)展的一大難題。

1 影響PLC控制系統(tǒng)可靠性的主要因素

PLC是為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境所涉及的一種具有專業(yè)性的控制裝置，因此在工業(yè)生產(chǎn)過程中并不需要一些較為特殊的措施來保障其可靠性，但是仍然有一些因素會(huì)影響到PLC的可靠程度。主要包括：

1.1 復(fù)雜、惡劣的環(huán)境因素，例如超高溫、過強(qiáng)的電磁場、超低壓等。

1.2 安裝、使用的不恰當(dāng)，例如布線問題，電源接觸不良或者是接地不良等。

1.3 保護(hù)設(shè)計(jì)的欠缺，例如錯(cuò)誤程序，程序冗余等。這些因素多會(huì)導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部信息的缺失或錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)的紊亂，嚴(yán)重影響著PLC控制系統(tǒng)的可靠性。

2 提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施

2.1 輸入、輸出端子的保護(hù)

當(dāng)輸入信號(hào)源以及輸出的驅(qū)動(dòng)都是感性元件，需要運(yùn)用并聯(lián)的方式在直流電路的兩端上連接一個(gè)續(xù)流二極管。而當(dāng)運(yùn)用的是交流電路的時(shí)候則需要并聯(lián)一個(gè)電阻在交流電路的兩端。一般來說上述的措施能夠完善地組織電感性輸出、輸入的電路。一般來說在斷開的瞬間將會(huì)產(chǎn)生一定程度的感應(yīng)電勢，這些感應(yīng)電視將阻止浪涌電流所產(chǎn)生的沖擊，一般是對(duì)PLC控制系統(tǒng)的輸出點(diǎn)、輸入端點(diǎn)以及內(nèi)部的電源之間所產(chǎn)生的沖擊。除此之外PLC控制系統(tǒng)的輸出驅(qū)動(dòng)負(fù)載是電磁閌、交流接觸器的時(shí)候，在PLC系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件、輸出端之間可以以隔離的作用連接固態(tài)繼電器。以此來促使PL輸出的控制信號(hào)進(jìn)行放大，信號(hào)一般可以通過晶閘管之后進(jìn)入到固態(tài)繼電器中實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，并從固態(tài)繼電器內(nèi)輸出傳送到驅(qū)動(dòng)元件上，最終將連接到AC220V的電壓上。一般來說金屬氧化物壓敏電阻可以有效地保證連接的固態(tài)繼電器的電壓在一定的范圍內(nèi)，而RH的阻值呈現(xiàn)為最大狀態(tài)。如果固態(tài)繼電器的組織比較小的時(shí)候，且低于一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍，那么電壓瞬間就會(huì)斷開。這一過程可以吸收線圈內(nèi)存儲(chǔ)的能量。通過多次的實(shí)驗(yàn)以及生產(chǎn)中的運(yùn)用發(fā)現(xiàn)這種方式可以有效的提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性。

2.2 輸入、輸出信號(hào)的防錯(cuò)

當(dāng)晶體管、光電開關(guān)等輸出類型成為輸人信號(hào)源的時(shí)候，或者是當(dāng)晶體管輸出、雙向晶閘管作為輸出元件的時(shí)候，PLC系統(tǒng)的外部的負(fù)載實(shí)質(zhì)上是極其小的，因此時(shí)常會(huì)由于這類輸出元件導(dǎo)致極其重大的漏電現(xiàn)象，特別是在關(guān)斷的時(shí)候。這是會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生的漏電現(xiàn)象導(dǎo)致外部負(fù)載電路、輸人電路等不能及時(shí)的關(guān)斷，從而影響到輸人、輸出信號(hào)的正確性。針對(duì)于這一問題可以在輸人、輸出端并聯(lián)一個(gè)旁路電阻，從而減小其PLC的輸人電流，并降低其外部負(fù)載上的電流，從而保證輸入、輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性。

2.3 聯(lián)鎖、互鎖功能的軟硬件設(shè)置

在PLC的系統(tǒng)功能表中很多時(shí)候并沒有對(duì)互鎖以及聯(lián)鎖的具體功能進(jìn)行詳細(xì)的分析，但是為了提高PLC控制系統(tǒng)的可靠程度在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)或者是編程的過程中需要對(duì)聯(lián)鎖、互鎖等軟件設(shè)施加以考慮，主要是保證軟件設(shè)置之間的相互配合。僅僅在PLC的內(nèi)部邏輯上進(jìn)行互鎖、聯(lián)鎖會(huì)在PLC系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生外電路故障，也就導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)可靠性的降低。例如對(duì)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器的互瑣，僅在梯形圖中用軟件來實(shí)現(xiàn)是不夠的。這是由于大功率的電機(jī)經(jīng)常會(huì)由于接觸器的主觸點(diǎn)“燒死”而使得線圈在斷電后，主電路不能正常的斷開從而出現(xiàn)故障。

2.4 故肆檢測程序的設(shè)計(jì)

通過相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)以及作者大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PLC經(jīng)常出現(xiàn)的事故并不是由于其本身原因而是由于其外部的輸出或者是輸人元件造成的事故引起的。一般情況下在這些元件出現(xiàn)故障的時(shí)候，PLC控制系統(tǒng)并不能自動(dòng)的停機(jī)。所以要想提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，不僅需要在硬件上加以改革與創(chuàng)新，還需要在軟件中增加故障檢測程序的設(shè)計(jì)。一般來說這對(duì)于PLC的軟件系統(tǒng)是設(shè)計(jì)大體可以分為兩大類，具體如下：

2.4.1 時(shí)間故障檢測法

PLC控制系統(tǒng)的工作程序是需要精確歸納與計(jì)算的，因此其運(yùn)行的每一步都對(duì)應(yīng)的存在著一個(gè)極其精準(zhǔn)的時(shí)間范圍，以此來保證PLC控制系統(tǒng)的可靠性。因此可以運(yùn)用這些固定的時(shí)間作為檢測的參數(shù)對(duì)PLC運(yùn)行過程中的工步動(dòng)作進(jìn)行檢測。但是如果PLC控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的某一個(gè)工步動(dòng)作所需的時(shí)間與規(guī)定時(shí)間不符的時(shí)候，那么所接入的定時(shí)器就會(huì)尤其預(yù)置的時(shí)間還未轉(zhuǎn)入下一個(gè)工步動(dòng)作時(shí)發(fā)出預(yù)設(shè)的故障處理信號(hào)，通過一系列的反應(yīng)最終導(dǎo)致PLC系統(tǒng)的工作循環(huán)程序的停止。

2.4.2 邏輯錯(cuò)誤檢測法

為了真正提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，特別是在PLC控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中其輸人、輸出信號(hào)以及中間記憶裝置等之間所存在的特殊的邏輯關(guān)系的可靠性，可以運(yùn)用邏輯錯(cuò)誤的檢測方法進(jìn)行檢測。一般來說，在PLC程序中可以事先加入一些已經(jīng)編輯好的常見故障的異常邏輯程序。在PLC系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)編輯好的程序就會(huì)在異常邏輯關(guān)系的狀態(tài)輸出作為故障信號(hào)，用來實(shí)現(xiàn)報(bào)警、停機(jī)等控制。

3 結(jié)束語

綜上所述，提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性首先需要對(duì)影響PLC可靠性的因素進(jìn)行分析與總結(jié)，并從軟件與硬件兩個(gè)方面進(jìn)行探究，可見提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施是多種多樣的，在運(yùn)用這些方法的時(shí)候首先需要結(jié)合PLC的自身特征，從而制定出更加適用于自身的提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施。

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作者簡介：劉洪洋（1979，5-），女，吉林省農(nóng)安縣，本科，講師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。