鄢志剛 胡麗杰

提高PLC自動控制系統(tǒng)技術(shù)提升自動化水平

鄢志剛 胡麗杰

Point

我國對可編程邏輯控制器（PLC）的研究是在引進(jìn)了美國的自動控制系統(tǒng)之后，目前可編程邏輯控制器自動控制系統(tǒng)的可靠性問題以及其設(shè)計(jì)方案的探究已經(jīng)成為了主要的研究環(huán)節(jié)，這些在實(shí)現(xiàn)工業(yè)的自動化以及機(jī)電一體化等方面都是有著較好的應(yīng)用的，本文主要從PLC自動控制系統(tǒng)的認(rèn)識點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)一步的對其可靠性及其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和探討。PLC控制系統(tǒng)主要是通過組織規(guī)劃并實(shí)行數(shù)字輸入和輸出操作來進(jìn)一步的控制不同機(jī)械生產(chǎn)的過程，可以說PLC自動控制系統(tǒng)是全新的集成化的管理信息系統(tǒng)，PLC自動控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展了管理的相關(guān)功能，最終的思想是對供應(yīng)鏈的管理，PLC自動控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫是面向主體的、穩(wěn)定的，能夠隨時間變化的一種數(shù)據(jù)的集合，主要用來支持管理決策的網(wǎng)絡(luò)通信過程。

1.PLC自動控制系統(tǒng)

PLC的特點(diǎn)有很多，最主要的特點(diǎn)就是它的工作非?？煽?、運(yùn)行的速度在同類的控制系統(tǒng)中是最快的，組合非常靈活，具有良好的兼容性，網(wǎng)絡(luò)的功能也很強(qiáng)，由于PLC本身就屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個組成部分，所以它能夠和工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中所連接到的輸入口和輸出口進(jìn)行有效的合理的數(shù)據(jù)傳輸，這一好處在很大程度上強(qiáng)過了計(jì)算機(jī)的相關(guān)功能，而且隨著這一功能的強(qiáng)大，使得其在各類的機(jī)械工程行業(yè)中的應(yīng)用也是越來越廣泛，目前PLC正在向著網(wǎng)絡(luò)化的方向轉(zhuǎn)變，它能夠很好地完成工業(yè)的實(shí)時順序控制、計(jì)數(shù)控制等功能，此外還能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時的監(jiān)控。

我們知道事物的出現(xiàn)都是有兩面性的，當(dāng)PLC在發(fā)展的同時，伴隨著的就是一系列的很難避免的問題，比如說PLC在長期的工作之后，繼電器有可能會出現(xiàn)觸電的現(xiàn)象，如果此時觸電溶在了一起，那么就會導(dǎo)致我們的工作人員操作失誤，最終會造成不可預(yù)知的嚴(yán)重后果，再有，我們在接觸一個項(xiàng)目的時候，項(xiàng)目中所使用的繼電器少說也的有幾十個甚至上百個，這些繼電器的結(jié)構(gòu)都是非常復(fù)雜的，如果說控制這些繼電器的控制箱還是龐大的，那么我們的工作人員在對其進(jìn)行接線安裝的時候就要消耗掉極大的人力、物力和精力，這些問題的出現(xiàn)都需要我們在PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性中著重的分析研究一下。

2.對PLC自動控制系統(tǒng)可靠性問題的研究

雖說PLC是一種用于工業(yè)現(xiàn)場的自動化技術(shù)基礎(chǔ)性的裝備，能夠直接的在很多的工業(yè)環(huán)境當(dāng)中使用，PLC自動控制系統(tǒng)的可編程控制器本身就有著很高的可靠性，但是如果使用的環(huán)境在發(fā)生改變的時候我們就需要注意了，如果是電磁干擾強(qiáng)的情況下，很可能會造成系統(tǒng)的程序出現(xiàn)錯誤，這將會造成整個系統(tǒng)設(shè)備的失控，也就保證不了PLC自動控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如果要想進(jìn)一步的提高PLC抗震系統(tǒng)的可靠性，還是需要進(jìn)行多方面的配合以及有效的防干擾措施才可以。

2.1信號失傳造成的系統(tǒng)控制錯誤

（1）造成這一情況的第一個原因就是機(jī)械設(shè)備自身的問題，有可能是設(shè)備出現(xiàn)老化，再加上長時間的運(yùn)作，受到一些外來物種的破壞等等，從而導(dǎo)致輸送的信號線出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致現(xiàn)場需要的信號沒有辦法及時的傳送給PLC自動控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)出現(xiàn)了錯誤，最終通信系統(tǒng)不能夠正常工作了，也不能利用PLC自動控制系統(tǒng)來完成對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和加載了；

（2）第二種情況就是觸電與接線的接觸問題，觸電接觸的是否完好，接線是否是牢固的，如果接線不牢固，很有可能會讓數(shù)據(jù)生成不到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，那么數(shù)據(jù)也就融入不到PLC自動控制的分析系統(tǒng)中了，這時也就實(shí)現(xiàn)不了對數(shù)據(jù)的采集和處理；

（3）信號傳送失誤，使得PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)控制錯誤，機(jī)械觸電發(fā)生抖動，由于現(xiàn)場的觸電只能夠閉合一次，但是PLC自動控制系統(tǒng)確認(rèn)為閉合了很多次，由于PLC掃描的周期較短，使得系統(tǒng)中的電動閥等設(shè)備還都沒有及時的打開，該關(guān)閉的還沒有及時的關(guān)閉，使得整個系統(tǒng)沒有辦法正常的工作，這也大大的降低了系統(tǒng)的可靠性；

2.2PLC自動控制系統(tǒng)在出現(xiàn)干擾的情況沒有按照要求去執(zhí)行相關(guān)的動作

一旦出現(xiàn)干擾，PLC自動控制系統(tǒng)就不會按照原有的操作去執(zhí)行相關(guān)的動作，雖然說PLC已經(jīng)發(fā)出了相關(guān)的動作指令，但是執(zhí)行的機(jī)構(gòu)并沒有真正的收到要做這一動作的指令，當(dāng)控制器的變頻器啟動的時候，由于變頻器自身故障的原因，使得變頻器所帶的電機(jī)沒有按照要求去進(jìn)行工作，PLC沒能夠采用數(shù)字信號出處理技術(shù)，沒有讓系統(tǒng)安全可靠的進(jìn)行工作，因此需要盡快的排除這些故障。

一般情況下，對電磁干擾性強(qiáng)，又對PLC可靠性要求高的場合，PLC的動力供電和控制電路供電是分開的，出現(xiàn)特殊情況的時候，能夠采取有效的屏蔽措施來隔離變壓器的供電，在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，外界的直流電源一般都是采用較為穩(wěn)定的電源，這樣做是為了讓供電的功率擁有一定的余量。大部分情況下PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性所涉及的問題是方方面面的，最主要的還是要看整體的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)如何，因此我們也要對PLC自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)施全面的監(jiān)控。做到及時的預(yù)測，這樣也能夠增加PLC自動控制系統(tǒng)的安全性。

3.對PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方案的分析

3.1我們在不斷的完善PLC自動控制系統(tǒng)可靠性的同時，還要對其報警系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)呢故障的時候，要能夠及時的顯現(xiàn)文字，表達(dá)出故障的類型，在之前的故障當(dāng)中是否有類似的故障出現(xiàn)，這樣的信息都要在報警系統(tǒng)中存儲，這樣做的目的是為了方便我們的工作人員及時的了解設(shè)備的實(shí)際情況，做到及時的維修和維護(hù)，不會耽誤太多設(shè)備運(yùn)行工作的時間。

除此之外，我們還可以在控制現(xiàn)場各控制塊面板用指示燈來顯示設(shè)備的實(shí)際情況，此時需要注意的是，我們要求PLC自動控制系統(tǒng)有一個穩(wěn)定的報警系統(tǒng)，明確好報警系統(tǒng)的工作目標(biāo)，一旦設(shè)備出現(xiàn)呢故障，報警系統(tǒng)就能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)并利用面板來通知我們的維修工作人員，及時的排除故障和隱患，通過不斷的完善PLC自動控制系統(tǒng)可靠性的報警系統(tǒng)和完善PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的研究上我們不難看出，合理的規(guī)劃布局，及時的存儲自動監(jiān)控，這些細(xì)節(jié)的關(guān)注對于PLC自動控制系統(tǒng)可靠性是非常關(guān)鍵的，能夠有效的提高PLC自動控制系統(tǒng)的管理運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)一步的降低了管理運(yùn)作中存在的潛在風(fēng)險，能夠充分的體現(xiàn)出PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性原則，這也是這一系統(tǒng)始終堅(jiān)持并實(shí)行的原則。

3.2不斷的增強(qiáng)PLC自動控制系統(tǒng)輸入信號的可靠性

要想使PLC自動控制系統(tǒng)輸出信號的可靠性得到增強(qiáng)，我們的工作人員首先要能夠確保所選擇的變送器和各種設(shè)備開關(guān)的可靠性，因?yàn)槿魏蔚囊粋€細(xì)小的變化都有可能會導(dǎo)致最終PLC自動控制系統(tǒng)輸入信號的減弱，如果傳輸信號的信號線出現(xiàn)了質(zhì)量問題導(dǎo)致信號短路了或者是出現(xiàn)接觸不良的情況，這時PLC自動控制系統(tǒng)輸入的信號就會中斷，終端也就接收不到輸出的信號，PLC所采用的是提醒的圖編程，因此PLC自動控制系統(tǒng)在計(jì)算邏輯方面有著很好的優(yōu)勢，計(jì)算的速度非常的快，PLC自動控制系統(tǒng)輸入信號的原理是將所有輸入都當(dāng)做開關(guān)的量來進(jìn)行處理，再計(jì)算之后會將最終的結(jié)果傳送個控制器。

通過不斷的加強(qiáng)PLC自動控制系統(tǒng)可靠性輸入信號，我們的研究人員從分析的角度入手，一般分析的角度所指的是PLC自動控制系統(tǒng)信號數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)額以及時長航，而加強(qiáng)PLC自動控制系統(tǒng)可靠性輸入信號的主界面所顯示的是各種機(jī)械設(shè)備的平均水平，如果說PLC自動控制系統(tǒng)的賬號管理，就要按照認(rèn)證管理、授權(quán)管理等相關(guān)步驟，建立一個專門的信息安全管理體系，這樣才能夠進(jìn)一步的對其進(jìn)行安全方面的管理。

加強(qiáng)PLC自動控制系統(tǒng)可靠性輸入信號，當(dāng)PLC自動控制系統(tǒng)信號建設(shè)成功之后，此時的安全管理業(yè)達(dá)到了自身的目的，這時我們在進(jìn)行安全管理建設(shè)主要就是為了能夠進(jìn)一步的完善系統(tǒng)的體系和整體的框架，這樣能夠進(jìn)一步的加強(qiáng)系統(tǒng)平臺的建設(shè)。

PLC自動控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是面向集成的、穩(wěn)定的隨著時間變化而數(shù)據(jù)集合，主要是用來支持和管理網(wǎng)絡(luò)的整個通信過程的，多個數(shù)據(jù)源在單一的站點(diǎn)上運(yùn)用相對統(tǒng)一的模式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲，在存儲的過程當(dāng)中還充分的考慮到了其可靠性，所以這也在一定程度上促進(jìn)了系統(tǒng)輸入信號可靠性的提高。

結(jié)語

我國的自動化水平正在不斷的提升當(dāng)中，而PLC市場的容量也在逐漸的擴(kuò)大，這對PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性為題及其設(shè)計(jì)方案的探討在新技術(shù)的今天顯得及其的重要，所以，目前針對PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性研究已經(jīng)逐漸成為了當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域研究的一個非常熱門的話題，PLC自動控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠有效的提高工業(yè)的競爭力，將來PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大必將使傳統(tǒng)的嵌入式控制器不斷被PLC控制系統(tǒng)(或PLC取代式控制器)所取代，遂發(fā)展成為一個穩(wěn)定性更高的系統(tǒng)。

（作者單位：哈爾濱外企服務(wù)公司）