對PLC自動控制系統的可靠性問題與其設計方案的探究

摘 要：在PLC自動控制系統工作原理、操作流程和特點基礎上，分析其實際運行問題。通過可靠性問題因素，采取一定設計方案使PLC高效運轉，優化企業目標、實現企業管理控制。

關鍵詞：PLC自動控制系統；可靠性問題；設計方案

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-01

由于企業管理難度日益增強，越來越多企業使用自動控制系統，實現經營活動的有效管理與監測。由于PLC適用性與優越性功能較強，應用較為廣泛，尤其是在工業生產與經營中。但是其運轉中避免不了會出現應用效果與企業經營管理問題，其與PLC自動控制系統概念有一定聯系。本文主要對PLC自動控制系統可靠性進行分析，探究其科學、合理的設計方案。

一、降低PLC自動控制系統的可靠性原因

PLC中文直譯是可編程的邏輯控制器，其以“服務企業”作為宗旨，主動聯系企業外部與企業環境之間的自動可控制系統。其主要工作任務是綜合處理、傳輸通信、控制管理企業內外部信息，其基本工作原理是收集外部網絡信息，借助于PLC主機接受信號并輸入處理，將其轉化成信息后，傳遞給用戶，最終用戶信息會轉化成為標準信號輸出到外界網絡。而PLC自動控制系統的可靠性是其正常連續工作一種能力表現，是判斷PLC工作質量標準之一。雖然控制主機與可編程的控制器自身可靠性較高，但是輸入到PLC開關信號發生錯誤知識，會導致后期系統信號出現偏差，最終控制出錯，甚至造成無法挽回的經濟損失。

（一）現場輸出到PLC信號錯誤原因：（1）傳輸信號斷路或短路（一般是由于機械性拉扯、鼠害或線路老化），如果傳輸信號發生錯誤，無法將正確信號傳輸到現場，因此PLC接受信號不能收取正常的現場信號，控制出現錯誤。（2）現場變送器或者是機械開關出現故障，例如：接觸不良等，變送器如果反映出的現場非電量不能正常使用或偏差比較大等故障，會影響控制系統工作。（3）點抖動，造成現場接觸點閉合一次，反映在PLC上卻閉合很多次，硬件雖然已安裝濾波電路，同時軟件相應增加了微分指令。但PLC掃描周期短，使得雷擊、計數和移位指令中產生錯誤，使得整個控制結果不正確。

（二）執行結構錯誤原因。如果控制負載接觸不可以完成可靠性動作，即使PLC發出信號指令或動作指令，執行指令也沒有按照其信號進行動作。啟動控制變頻器，其如果出現故障，變頻器自身配置的電機沒有執行規定工作。不能正常打開電磁閥和電動閥，開關關閉不到位，執行結構沒有按照PLC控制指令執行動作，導致系統非正常運行，可靠性大大降低。想要整體提高PLC自動控制系統可行性，首先要確定輸入信號可靠性與執行機構運行工作準確性，PLC能及時發現錯誤，采取報警或聲光等信號提示操作人員，排除故障，是PLC自動控制系統正確、可靠和安全的運行。

二、探究PLC自動控制系統可靠性

PLC是一種在工業現場前端使用的自動化技術裝備，被廣泛應用于工業化環境中，其中PLC自動化控制系統可編程控制器自身就具有高可靠性。但是，生產環境相對惡劣、電磁干擾極為強烈、安裝使用不當都會造成運算或程序錯誤，產生錯誤輸入或輸出，最終導致PLC自動控制系統出現錯誤動作指示，設備失控，不能正常維持PLC運行，需要從多方面綜合提高PLC系統可靠性，以及系統抗干擾性。

除此之外，外界干擾造成PLC自動控制系統無法正確執行動作要求，控制負載接觸是不依靠可靠性動作執行的，即使PLC發出動作執行指令，執行結構本身沒有按照要求進行動作；其次，控制變頻器出現故障，其配置電機沒有按照工作要求執行；PLC自動控制系統不能通過信號處理技術解決自動控制系統負載下產生的技術難題。想要讓PLC自動化系統按照標準執行，需要及時排除故障。

對于要求PLC自動控制系統高可靠性，電磁干擾比較強的使用場合，PLC供電應將控制電路與動力供電分開進行；根據條件適當選擇屏蔽隔離變壓器進行供電，或串聯LC濾波電路等。因此，進行設計時，使用穩定的外界直流電源，確保供電功率余量充足。

PLC自動控制系統對負載進行控制，沒有按照標準要求進行、系統可靠性低，其根本原因是傳輸信號線出現斷路或者是短路，發生故障造成機械觸電抖動，說明PLC自動控制系統不能用在自動化裝置上。綜合分析PLC自動控制系統可靠性與安全性檢測技術，其真實反映出網絡安全狀況，對安全狀況發生趨勢提前預警與預測，為系統可靠性提供了參考依據。

三、分析PLC自動化系統可靠性設計方案

我國信息化發展步伐非常快，PLC自動控制系統得到很大發展空間，在逐步改進中發展完善，PLC主要借助于存儲實現順序運算和邏輯運算，將輸入信號轉化成為操作執行，并控制機械生產。與此同時，開關量處理基礎上需要增加運動控制與模擬量處理功能，其發揮著重要職能。

（一）完善PLC自動控制系統中的報警系統。首先要設計完善的故障顯示報警系統，一旦設備發生故障，采取聲音或文字故障顯示，在工藝流程圖上顯示出所對應的設備閃爍，并且，為了避免信號指示燈因損壞而不能反映出設備運行情況，需要加裝故障復位測試按鈕，在系統運行的任何時間段連按按鈕3秒，指示燈全部都亮，即為正常。為了防止過去遺留問題，需要大量人力物力，在有限時間內全面審核線路，以及現場執行工作。

（二）加強PLC自動控制系統輸入信號可靠性。應該以開關可靠性和變送器的改良為基礎，避免短路、接觸不良和斷路問題。PLC通過梯形圖進行編程，具有快速結算邏輯特點，工作原理是將輸入量當成是開關量進行處理，將PLC自動控制系統輸入信號當做模擬量，對其進行計算，并將結果傳輸到最終控制器上。首先分析PLC信號數據庫時長與數額數據，通過功能模塊選擇、分析主題，包括時段分析、流向分析與功能模塊分析。進而對口令統一管理，例如：PLC管理系統賬號，按照管理步驟進行認證、審計與授權，并采取安全性建議，建立健全安全管理體系。

四、結束語

從實際工作對PLC自動控制系統可靠性認識進行分析，是一個動態持續過程。還需要技術人員不斷提高技能與知識，更深層次的挖掘出PLC自動控制系統可靠性提高方法，從而真正意義上使企業高效、連續生產，營造更多經濟利益。

參考文獻：

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