浅析PLC控制系统的可靠性

摘　要：本文对PLC控制系统可靠性进行了探讨，分析了影响PLC控制系统可靠性的主要因素，讨论了提高控制系统可靠性的主要方法。

关键词：可靠性能分析；PLC控制系统；方法
　　可编程控制器由于抗干扰性强，编程灵活、简易，可靠程度高，在现代的工业控制领域得到越来越广泛的应用和推广。伴随电子技术的新时代发展，PLC仍在工业自动化控制领域内作为具有引导性的标志技术，因其在设计之初，即采用类同计算机同样的设计理念和思路，这样为其后期的研发、功能的扩展、广泛的适用性都奠定了坚实的基础，更能使之成为工业技术控制现场应用的多面手。
　　一、PLC的独特性
　　（一）高可靠性。因为在实际生产使用中，工业环境对比设计情况更加复杂和多样性，标准高、要求严、极端条件等诸多因素都应在设计之初考虑在内，这样，就对PLC的抗干扰能力提出了更高的标准，使其能够适应更为极端的环境，在高温、低温、高压、强电池干扰等环境下，保证稳定正常的工作。（二）可操行强。普遍应用的PLC都采用编程器存储编制好的程序。通过利用编程器，将调试运行好的程序写入PLC中，就能完成新程序的更新。在更改程序时候，也相当的便捷、只要直接根据所需地址编号对应的继电器编号或者接点号采取搜索或者是按照顺序寻找对应的程序，进行有针对性的修改，就能完成所需的操作。PLC为我们提供了梯形图、功能表图等等种类可以选择应用的序控制设计类语言，方便程序设计者使用。当系统程序发生故障或运行出现问题的时候，维修员可以参照故障信号灯的指示或者是依据故障代码在编程器和CRT上的显示，从大量的程序代码中快速的找寻到出现故障的位置，大大节省了排除故障和修复时间。（三）灵活性高。PLC的灵活性表现在三个方面：一是编程灵活性，二是扩展灵活性，三是操作灵活性。
　　二、保证PLC控制系统可靠的主要因素
　　PLC控制系统可靠的运行，关乎到整个生产过程的顺利进行、安全和高效，硬件、软件或者外围配套设备等诸多因素，只要是一环节出问题了问题，都会影响到PLC的正常使用，迫使生产停产。虽然现代工业可编程控制器和控制机本身，都具有了较高的可靠性，可以保证生产的连贯性。例如操作员，给PLC设定的开关量信号信息因某些情况出现了偏差或者实际与设计数值偏差较大，模拟信号在采集过程中掺入 了干扰数据，PLC输出端所接驳的某个控制执行机构没有能够按照要求的动作去执行等等，这些操作，都有可能导致控制过程出现失误，造成经济损失。
　　 (一)输入给PLC信号出错的主要有两点原因：一个是信号点抖动。现场的触点虽然只是进行了闭合一次的操作，但是PLC却认为已经进行了闭合多次。尽管都在软件部分增加了微分指令，硬件部分增加了滤波电路，但由于扫描周期短，仍可能在累加、计数等指令中出现不必要的错误。二是传输信号线断路或短路。当传输信号线出现了突发故障时，现场的信号就无法有效地传送给PLC，从而造成控制出错。
　　 (二)执行机构出错的主要有以下三点原因：一是控制负载的接触不能发生可靠的动作。尽管，有些时候PLC已经发出了有效地动作指令，但是在执行机构却没有完全按照要求动作去执行。二是各个电磁阀、电动阀开、关没能按着设计时序及时开合。因执行机构在控制过程中，没有按照PLC的控制要求完成相应有效的设定动作，造成自动化程序系统相应环节控制不连贯，导致无法正常有效工作，严重影响了整个系统的可靠性，影响了工作效率和质量。三是控制变频器发生了问题。当变频器本身，在一些因素的影响下出现问题，使得连接变频器的电机不能按照给定的频率要求进行设定好的操作。
　　三、提高PLC控制系统可靠性的方法
　　（一）高度重视安装流程提高PLC控制系统可靠性是一项常期、持续工作。一是要严格在施工和安装过程把关，这样能够大大地减少出现投产故障率。二是要提高检修质量，更加注重在技改和系统改造升级过程中的信息留存。如若不然，在若干年后，因大量的改造和升级变更，使得线路发生大量的变化与更改，信号缺失和程序更替，这些情况的变化，如果没有详细的信息留存和登记相伴随，继任负责人将面对巨大的人为困难，导致工作量的剧增和稳定性连续性的下降。
　　(二)输入信号可靠性的探讨。为确保读入的PLC现场信号的可靠性，我们可以利用信号之间的关联和现有的控制系统自身特点来进行判断信号的可靠性。如：极限的保护方法。在开、关动作发生给PLC传送相应的信号，如果这个信号在设计的极限值之内，即为有效信号，加以执行处理。一旦发生故障，可以通过报警系统及时通知操作人员进行处理。为了能够确保输送到PLC信号可靠，要求我们选择经过大量测试和实际工作中检验可靠的开关和变送器。为了防止因不确定因素而引起的可靠性下降，要求我们在布设信号传送线路时也要保证高度的稳定、拒绝出现任何的接触不良问题发生。同时要在编译程序设计的过程中，针对数字滤波程序段的编写，提出更高的要求，设定高标准的信号输入门槛，争取拦截更多的干扰源，保证输入到PLC中的数据纯洁，保证信号具有高可信性。
　　（三）加强科学系统的维护与管理。要保证PLC控制系统的高可靠性，后期的维护管理工作显得更为重要和必须。需要注意的主要设备部位包括：为整个系统提供电力的供电，内外部的环境、安装布设情况、中央处理单元(CPU)、信号模板(SM)及输人、输出相关的继电器等外围设备等。　　
　　四、结束语
　　有效提高PLC控制系统的可靠性的办法不少，针对不同可编程控制器，大致的略有不同；在实际生产维护管理工作中，善于发现问题、总结积累现场经验，通盘考虑各个对PLC的各种不利因素，采取相应的措施加以解决，即可保证高可靠性与安全性，提高效率节省管护费用。
　　参考文献：
　　[1]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2001，12.
　　[2]于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2004.