自動控制系統的可靠性問題探究

李剛毅

摘要：本文主要研究了當前plc自控系統構建下的可靠性構建，并且針對plc的自動控制系統提出了對應的可靠性建議分析。

關鍵詞：可靠性；PLC自動控制系統；建議

PLC自動控制系統又被稱為可編程控制器，它的特點主要有：首先是較強的抗干擾能力；其次是較高的可靠性，同時它的編程比較簡單易學；最后是具有較高的性能價格比，因此PCL自動控制系統廣泛應用于工業應用范疇。

工業年月機器適當前幾期的主要中央控制樞紐，主要是通過組態軟件進行構建，利用大屏幕進行對應的監視處理，對每個控制點都可以進行自動化處理或者進行自動報警警告等，同時還可以進行歷史記錄查詢，系統的每個主要部件會記錄累計的運行時間等。

下位機plc以及對應的中央控制單元當中進行串行通訊的構建思路來對數據進行處理。一般時候1000m以內距離的，可以采用485雙絞線通訊的方式，如果距離較遠的話，可以采用光纖通訊的方式，如果距離更遠的話，是要選用無線通訊的方式。下位機要通過PLC自動控制系統新型控制，根據控制對象的多少以及范圍，選擇要用一臺或者多臺進行控制，Plc的自動控制系統當中的數據交換是基于內部鏈接構建下的寄存器進行數據的分享和交換的，plc自動控制系統的特性使得PLC自動控制系統得到了廣泛應用以及人們的認可。

1 控制性環節出現問題的原因

雖然當前構建下的工業控制計算機以及對應的編程控制器相對來說比較可靠，但是輸入信號如果出現了問題。對應的模擬量信號就會出現誤差情況，PLC自動控制系統的對英出口針對性的負責處理接口就會脫離正常工作流程，直接導致過程出現錯誤，會造成經濟損失。

在現場，PLC信號出現錯誤的影響原因有：

（1）PLC傳輸信號線出現短路或者斷路（原因有：機械拉扯造成的短路或者斷路；鼠災造成的短路或者斷路等）情況，如果PLC傳輸信號線發生了問題，現場的信號就沒有辦法直接達到PLC的自控系統當中，是的運行動作出現問題；

（2）機械觸點法陣震動，現場的出點即使只合攏一次，PLC自動控制系統會錯誤的認定現場觸點閉合好多次，雖然在硬件中加入濾波電路，但是因為PLC掃描的周期比較短，其中任然存在指令出錯的情況；

（3）機械開關出現故障，比如說，觸點發生接觸不良的情況等，這些都會導致PLC自動控制系統出現問題，不能正常工作運行。

執行機構出現錯誤的影響因素有：

（1）控制負載的接觸點出現接觸不良的情況，動作的可靠性無法得到保證，這就直接導致PLC的自動控制系統做出指令卻無法讓下級按照要求進行工作；

（2）控制變頻器出現了對應的故障，讓變頻器的電機無法按照要求進行正確動作執行；

（3）電動閥以及電磁閥的開關出現問題，該關的時候沒有關，該開的時候沒有及時開啟，導致執行機構沒有對照PLC的自動控制系統進行規定動作處理，沒有辦法執行動作，直接導致PLC的自動控制系統自身出現可靠性異常反應。

為了讓PLC的自動控制系統可靠性提升，我們要保證信號準確率以及執行機構執行動作的準確程度。另外，PLC自動控制系統在檢測的時候發現問題的話，要及時發出警告，盡早把故障排除。

2 故障報警系統的完備

我們在進行自動控制系統的設計處理的時候，對應設計了三級故障顯示的系統框架：首先是在當前控制現場的控制面板當中進行指示燈的判定運轉正常情況，當設備正常運行的時候，燈光正常點亮，如果出現了故障，燈光就開始閃爍。為了防止指示燈的損壞出現，無法正常指示故障與否，設置故障復位測試燈按鈕，在系統運行的時候，按這個按鈕達到三秒及以上，如果指示燈不亮的話，說明這個指示燈出現問題，應該及時更換，反之，指示燈正常運行。2級故障顯示的時候，中央控制室的大屏幕上進行顯示設置，如果出現設備故障，那么故障本身的類型以及對應的故障記錄數據就會出現。最后一級顯示就是在中央控制室的信號箱當中進行設置的。如果設備出現了問題，那么信號箱就會發出聲音和光線進行報警處理。在進行故障處理的時候，故障是會獲得嚴格分類的。一些影響系統本身的鼓掌會優先處理，但是一些對系統影響不大的故障仍然可以進行正常運行，在進行運行的時候進行故障排除，這樣就可以提升PLC本身的可靠性構建。

3 輸入信號的安全可靠分析

為了在現場進行PLC自動控制系統的信號輸入準確率提升，我們首先要關注的問題就是選擇對應的高性能變送器以及對應的開關設備進行處理，這樣為了防止出現短路以及接觸不良的情況，我們要做好準備措施，以防萬一。另外，在進行程序設計的時候，設計濾波程序，來提升信號本身的準確率。

在現場，輸入觸點之后，要加定時器，定時的時間可以根據觸點抖動以及PLC自動控制系統的響應速度決定，一般定時的時間是幾十毫秒左右，這個定時時間可以確保觸點在正常關閉之后，才會有其他的接觸點進行響應。在現場進行模擬信號實驗，要連續采集3次以上的樣本，采樣間隔的依據是：首先是A/D轉換速度，另外還有模擬信號的變化速率。3次采樣的數據要進行分別存放，在最后一次采樣結束以后，對數據進行對比分析，去掉最大值以及最小值，對數據進行保存。

為了提高PLC接收信號的準確度，可以通過控制系統本身來實現，通過信號之間的對比，可以有效判斷PLC信號的準確度。如，在進行液位控制的時候，因為儲罐的尺寸是一定的，同時進液的閥門開度與壓力以及出液的閥門開度與壓力同樣是有一個度的，所以一定時間內的液體的變化高度是相對固定的，如果數據相差較大的話，通過判斷可只是液位計發生了故障，這個時候要對液位計進行檢查維修。在進行程序設計的時候，要進行信號對比，如果液位計讀數在極限的位置的話，說明這個信號是可信的；反之，不在極限位置，可能是極限開關出現故障了，也可能是傳輸信號線的線路出現故障，需要檢查人員進行檢查維修，排除故障。這樣可以有效地提高輸入信號的準確度。

4 結語

隨著科學技術的發展以及生產效率的提高，PLC自動控制系統在工業生產中的運用非常廣泛，為了提高PLC自動控制系統的可靠性，我們要不斷的進行研究。

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