楊旺

摘 要：可編程控制器也稱PLC，由于其自身具有諸多的優(yōu)點，在近年來各個行業(yè)中都得到廣泛的應用，人們對PLC自動控制裝置也更為關注和重視。該文對可編程控制器進行了概述，同時對控制系統(tǒng)可靠性降低的原因進行了具體的分析，并進一步對故障報警系統(tǒng)的設計及故障可靠性的研究進行了具體的闡述。

關鍵詞：可編程控制器 ?可靠性 故障報警系統(tǒng) ?計算機

中圖分類號：C94 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0080-01

在現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展中，PLC自動控制裝置得以更加廣泛的應用，其通常作為工業(yè)控制機的入口連接設備，以PLC為基礎的自動控制設備可以有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和資源的共享，而且在編程上更簡單、靈活和可靠，完全改變了利用大屏幕來對工業(yè)控制機進行檢測和管理可靠性差的問題，有效的提高了檢測和管理的現(xiàn)代化水平，減少了外界干擾因素的產(chǎn)生，具有較高的可靠性。

1 可編程控制器概述

1.1 可編程控制器概念

目前社會發(fā)展過程中的各個行業(yè)及領域都廣泛的應用PLC系統(tǒng)，特別是在工業(yè)生產(chǎn)中，PLC系統(tǒng)實現(xiàn)了對各種機械的工作模式和運行進行全面、系統(tǒng)的控制，編程人員只需要對PLC系統(tǒng)編入設定好的程序，PLC系統(tǒng)就可以進行自動化的控制，在這種情況下，PLC系統(tǒng)可以說是一個主要的基礎平臺，通過其所發(fā)出的科學指令，各種機械和設備都圍繞其進行運轉(zhuǎn)，確保了工業(yè)自動化的實現(xiàn)。

1.2 PLC運行原理

PLC系統(tǒng)其主要是核心是CPU，由于CPU作為計算機的大腦，這樣PLC系統(tǒng)在運行時就具備了計算機的運算、控制和編程功能，這就使PLC系統(tǒng)能夠更好的與各種系統(tǒng)軟件和設備運行要求相符合，能夠更好的滿足自動化控制和管理的要求。目前在PLC系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)應用中，其不僅具備了工業(yè)專業(yè)機械的優(yōu)點，而且充分的結合了計算機和信息技術，這三個方面的優(yōu)點和優(yōu)勢的充分的融合，決定了PLC系統(tǒng)具有良好的可靠性和通用性，不僅為工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供了相關的理論依據(jù)，而且也是各生產(chǎn)行業(yè)得以發(fā)展的基礎前提條件。

1.3 特點

1.3.1 自動化范圍廣

隨著可編程控制器的廣泛應用，其不僅作為一種工作理念，而且也作為一種工作模式在各行業(yè)中應用越發(fā)的廣泛，特別是在當前工業(yè)生產(chǎn)和機械制造行業(yè)中，可編程控制器更是發(fā)揮著不可替代的作用，利用可編程控制器不僅可以更好的完成方方面面的管理任務，而且可以說這是一種應用簡單方便的工作理念和工作模式，具有自動化范圍廣的特點。

1.3.2 自身優(yōu)勢眾多

在一般情況下，PLC自動控制系統(tǒng)在工作中不需要直接進行接線，并且工作量大，語言方便，用戶要形成全面、系統(tǒng)的工作理念和工作流程只需要進行深層次的總結和歸納就可以完成。而且PLC自動化控制系統(tǒng)還可以對各種圖形處理進行支持，具有簡單直觀的優(yōu)勢，可以有效的提高應用質(zhì)量。

2 常見控制系統(tǒng)可靠性降低的原因

可編程控制器在現(xiàn)階段的工業(yè)控制機械中被廣泛的應用，其自身的可靠性也相對較高，但其使用過程中還會存在著一些因素，這些因素的存在必然會導致可編程控制器的可靠性受到影響，使其在執(zhí)行過程中存在隱患，從而導致無法彌補的經(jīng)濟損失發(fā)生。

2.1 影響現(xiàn)場信號錯誤的原因

2.1.1 常見的影響

現(xiàn)場信號中較為常見的影響是由傳輸信號或短路現(xiàn)象引起的，這主要是由于受到機械拉力或是本身線路老化的影響，而且在外界因素影響下也極易導致現(xiàn)場信號出現(xiàn)中斷的情況，一旦這些因素存在，則會導致現(xiàn)場信號傳輸出現(xiàn)故障，使信號無法正常的進行傳輸，PLC控制系統(tǒng)由于接收不到準確的信號，從而導致其在運行過程中出現(xiàn)錯誤變動。

2.1.2 點抖動

在現(xiàn)場接觸的過程中，雖然僅僅是一閉一合的過程，但是其在PLC管理之中確認為已經(jīng)閉合了多次，因此雖然在線路中添加了濾波電路器，但是其軟件的微分指令仍然會發(fā)出，進而造成了嚴重的錯誤控制現(xiàn)象。

2.1.3 現(xiàn)場變送器

在機械開關產(chǎn)生故障的過程中，由于開關自身存在著質(zhì)量隱患和接觸不良，使得變送器在運行的過程中其中從在的非電量偏差較大，進而引起在工作中控制系統(tǒng)無法正常的進行工作。

2.2 影響執(zhí)行機構出錯的主要原因

（1）控制負載的接觸不能可靠動作，雖然PLC發(fā)出了動作指令，但執(zhí)行機構并沒按要求動作。

（2）由于執(zhí)行機構沒有按PLC的控制要求動作，各種電動閥、電磁閥該開的沒能打開，該關的沒能關到位，導致系統(tǒng)無法正常工作，系統(tǒng)可靠性被降低了。要使得整個控制系統(tǒng)的可靠性得到提高，必須做到提高執(zhí)行機構動作的準確性和輸入信號的可靠性。只有這樣，當PLC發(fā)現(xiàn)問題時，才能夠做到及時并準確的用聲光等報警方式向工作人員報警，再由相關工作人員去排除故障，使得系統(tǒng)恢復正常工作。

3 設計完善的故障報警系統(tǒng)

在自動控制系統(tǒng)的設計中應設計3級故障顯示報警系統(tǒng)，1級設置在控制現(xiàn)場各控制柜面板，用指示燈指示設備正常運行和故障情況，當設備正常運行時對應指示燈亮，當該設備運行有故障時指示燈以1 Hz的頻率閃爍。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設備工作情況，專門設置了故障復位/燈測試按鈕，系統(tǒng)運行任何時間持續(xù)按該按鈕3 s，所有指示燈應全部點亮，如果這時有指示等不亮說明該指示燈已壞，應立即更換，改按鈕復位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設備工作狀態(tài)。2級故障顯示設置在中心控制室大屏幕監(jiān)視器上，當設備出現(xiàn)故障時，有文字顯示故障類型，工藝流程圖上對應的設備閃爍，歷史事件表中將記錄該故障。

4 輸入信號可靠性研究

要提高現(xiàn)場輸入給PLC信號的可靠性，首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開關，防止各種原因引起傳送信號線短路、斷路或接觸不良。其次在程序設計時增加數(shù)字濾波程序，增加輸入信號的可信性。 在現(xiàn)場輸入觸點后加一定時器，定時時間根據(jù)觸點抖動情況和系統(tǒng)要的響應速度確定，一般在幾十米每秒，這樣可保證觸點確實穩(wěn)定閉合后，才有其他響應。

模擬信號濾波采樣間隔由A/D轉(zhuǎn)換速度和該模擬信號變化速率決定，可對現(xiàn)場模擬信號進行3次采樣。3次采樣數(shù)據(jù)分別存放在數(shù)據(jù)寄存器DT10、DT11、DT12中，當最后1次采樣結束后利用數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)交換指令、數(shù)據(jù)段比較指令去掉最大和最小值，保留中間值作為本次采樣結果存放在數(shù)據(jù)寄存器DT0中。

5 結語

PLC控制系統(tǒng)的高效、可靠運行，則需要在其運行過程中采取切實有效的措施來對影響系統(tǒng)可靠性的因素進行防范，針對于不同因素所產(chǎn)生的原因，從而在設計和編程中采取科學合理的技術措施，并在實踐工作中進行不斷完善和改進，有效的提高PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性，使其性能更好的發(fā)揮出來，加快社會和經(jīng)濟的發(fā)展和進步。

參考文獻

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