摘要：PLC控制是工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)常使用的一種控制方式，其最基本的要求就是可靠性強。要想從實踐中提高PLC的可靠性，一般都不是從某一個方面實施，而是多種方法并用，通過相互完善、相互補充，最終提高整個PLC控制系統(tǒng)的可靠性。PLC控制系統(tǒng)包括硬件和軟件，就其可靠性而言，硬件上的可靠性主動性要更強一些，而軟件的可靠性多處于被動狀態(tài)，所以在提升可靠性時，需要從軟件和硬件兩個方面進行。本文主要對如何提升PLC控制系統(tǒng)的可靠性做出可行性分析，希望能夠?qū)θ藗兊膶嶋H操作提供指導(dǎo)意見。

關(guān)鍵詞：可靠性；PLC控制系統(tǒng)；設(shè)計

PLC，即可編程控制器，在控制過程中結(jié)合了微處理器的運行優(yōu)勢，達(dá)到控制線路各種狀態(tài)的目的。由于PLC具有能耗低、使用維護方便等基本特征，在工業(yè)領(lǐng)域的使用范圍很廣。但是正是因為應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，所以對于PLC控制系統(tǒng)的可靠性能要求是比較高的，所以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提高其穩(wěn)定可靠性十分重要。

一、影響PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計因素分析

隨著科技的發(fā)展，工業(yè)經(jīng)濟體制方面的變化也是很大的，所以人們對于PLC的控制要求也在不斷的提升。為了滿足人們對自動化控制程度的需求，提出使用微處理器來設(shè)計PLC軟件控制系統(tǒng)，以保證即使外界環(huán)境十分惡劣，PLC依然能夠正常使用。PLC控制系統(tǒng)不僅需要考慮控制需求，當(dāng)系統(tǒng)故障時，還要進行數(shù)據(jù)的備份會提供其他應(yīng)急措施。

而實際環(huán)境中，PLC控制系統(tǒng)造成影響的元素比較多，PLC不僅會收到自身因素影響，外界環(huán)境對其影響更大，例如環(huán)境溫度、周邊是否存在電磁場，線路中的電源和信號線都會對其運行產(chǎn)生影響。而根據(jù)我們的統(tǒng)計，目前對PLC影響最大的因素要數(shù)輻射電磁場干擾，這也是最常見的一種干擾方式，這種干擾方式對設(shè)備的損害程度也是很高的，特別是由于大功率用電設(shè)備供電時線路阻抗耦合形成的電源干擾。而PLC對于自身的影響主要在于接地系統(tǒng)混亂造成的干擾、由于PLC造成的信號線干擾或者執(zhí)行機構(gòu)問題造成的干擾。

二、在PLC控制系統(tǒng)中的可靠性設(shè)計

（一）軟件技術(shù)和硬件技術(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)

在PLC硬件電路設(shè)計時，就要考慮到干擾因素造成的影響，所以要選擇技術(shù)成熟、可靠的元器件，包括PLC本身也需要達(dá)到一定的需求。由于PLC控制系統(tǒng)一般應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。一旦安裝完成，要對線路做出更改花費的代價是比較大的，所以設(shè)計人員在設(shè)計過程中要結(jié)合系統(tǒng)的使用環(huán)境，在系統(tǒng)設(shè)計時盡量使用比較成熟的技術(shù)，預(yù)想所有可能在運行中遇到的問題，并做好問題的預(yù)防性措施，避免在實際使用過程中造成系統(tǒng)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，還需花費大量的人力和物力對其進行維護。

除此之外，為了防止硬件系統(tǒng)對控制產(chǎn)生影響，在進行配件的選擇時要考慮到實際使用，除了滿足基本的控制需求之外還要考慮到元器件受到外界環(huán)境的影響程度、元器件的制造技術(shù)等各個方面，以提高硬件系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，每年報廢的PLC控制系統(tǒng)中，超過半數(shù)是由于硬件系統(tǒng)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，由此可以看出硬件對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性是十分重要的。但是在元器件原則時，也不必選擇性能過于強大的元器件，最重要的是結(jié)合實際使用需求，只需選擇適合控制需求的元器件即可。

（二）PLC控制系統(tǒng)故障的檢測

為了保證系統(tǒng)的正常運行，還需設(shè)計故障檢測程序，對PLC控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行故障時可立即采取相應(yīng)的問題解決措施，降低系統(tǒng)故障的影響范圍。故障檢測程序也分為硬件部分和系統(tǒng)部分，硬件部分即為監(jiān)控各硬件的運行是否正常，硬件控制需求是否達(dá)到；軟件部分即為對程序的邏輯的錯誤進行檢測。在硬件檢測時，要求控制系統(tǒng)能夠在預(yù)期的時間內(nèi)完成控制目的，當(dāng)控制時間超過預(yù)期范圍內(nèi)時，可根據(jù)超出限度對用戶提出警告，讓工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)這一問題，找出系統(tǒng)控制不正常的原因，并對其進行解決。而邏輯控制主要是以對比的方式完成的，首先系統(tǒng)會將PLC控制系統(tǒng)的運行信息記下來，這些信息中就包括有PLC的邏輯順序，當(dāng)PLC在以后的運行過程中產(chǎn)生不同邏輯順序時，即說明PLC的邏輯可能出現(xiàn)問題，這時系統(tǒng)就會提出告警顯示，提醒工作人員查詢邏輯不正常的原因，以便及時解決問題，避免造成更大的影響，造成PLC控制系統(tǒng)可靠性的降低。

（三）PLC內(nèi)部的定時器的應(yīng)用

在PLC控制系統(tǒng)運行時，程序都是按照預(yù)設(shè)定好的進程運行一般都會在在規(guī)定的時間內(nèi)完成控制。但是這一控制也會受到外界因素的影響，例如外部震動過大時會導(dǎo)致錯誤信息的傳遞，這類外部信號的干擾會直接影響到PLC的運行。為了降低外界信號對控制過程產(chǎn)生比較大的影響，可使用定時器規(guī)定控制時間。對于某些程序，可以設(shè)定好其運行時間，到時間之后程序自動運行，這時即使外界傳來干擾信號，系統(tǒng)收到定時器的信號之后就可直接屏蔽這部分干擾，只需按照程序執(zhí)行定時器信號即可。

（四）對于PLC控制系統(tǒng)中的軟件和硬件的冗余進行合理的配置

在進行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時，考慮到控制系統(tǒng)的額外的控制需求，會在軟件和硬件部分設(shè)計一些冗余，其主要目的還是為了提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求，保證其可靠性。一些小的控制系統(tǒng)中，冗余的效果不是很明顯，但是當(dāng)系統(tǒng)的規(guī)模比較大時，這些冗余就顯得尤為重要，如何合理的配置這些冗余十分重要。在對系統(tǒng)的冗余進行設(shè)計時，應(yīng)至少保證系統(tǒng)在完全運行的情況下保證有百分之十五的冗余。而且根據(jù)不同的運行環(huán)境，系統(tǒng)的冗余也應(yīng)有不同的側(cè)重點，具體表現(xiàn)在結(jié)合實際的運行環(huán)境對冗余進行適當(dāng)?shù)脑鰟h，只要在預(yù)期范圍內(nèi)能夠保證控制系統(tǒng)的正常運行即可。

三、結(jié)論

總的來說，PLC的控制時比較復(fù)雜的，要想保證系統(tǒng)的可靠性，必須考慮多方面的因素。除了設(shè)計過程要滿足相應(yīng)的需求之外，還要結(jié)合系統(tǒng)的實際控制環(huán)境。對系統(tǒng)進行補充設(shè)計，對于系統(tǒng)可能發(fā)生的問題，也要做好預(yù)防措施，并設(shè)計好故障方案，以便在問題發(fā)生時能夠快速的解決。此外，由于PLC控制系統(tǒng)具有一定的特殊性，不同場合的控制需求有可能存在很多的差別，所以具體的控制要結(jié)合實際情況進行研究，才能取得比較好的控制效果。

參考文獻：

[1]歐陽雄，寧振忠.PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計研究[J].電子世界，2014（16）.

[2]劉佳奇.淺析PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計[J].中國科技投資，2016（16）.

[3]李志軍.PLC控制系統(tǒng)可靠性的設(shè)計探討[J].南方農(nóng)機，2017，48（4）.

作者簡介：王琨（1995），男，漢族，海南瓊海人，學(xué)生，當(dāng)前職稱：大學(xué)生。