浅谈提高PLC控制系统的可靠性策略

     整个PLC控制系统的可靠性 , 主要取决于PLC的外围设备 , 比如输入器件中的行程开关、输出器件中的接触、继电器和电磁阀等 。 另外 , 从软件程序的编制来考虑 , 如果能编制出一个带有监控的程序 , 对提高系统的可靠性也有很大好处 。 理下面就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨 。 简述了影响可编程序控制器控制系统可靠性的主要因素 , 并就可编程序控制器的工作环境、电源的要求、接地和连接线的方式、降级操作设计、控制系统的输入电路和输出电路与可编程序控制的软件程序编制等多个方面 , 提出了一些可行的方法和措施 。
可编程序控制器(以下简称PLC)是在程序控制器和微机控制的基础上发展起来的微机技术跟继电器常规控制概念相结合的产物 , 从广义上讲 , PLC是一种计算机系统 , 比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入输出接口 , 并已成为自动化控制系统的基本装置 。 高级技师论文发表期刊《科技创新与应用》杂志是经中国新闻出版总署备案的、全国发行的学术期刊.黑龙江省轻工业联合会主管,黑龙江省轻工设计院主办.刊发具有一定学术和应用价值的学术文献和反映各学科、各领域的新成果、新工艺、新产品等方面的论述文章 , 为科技工作者搭建学术交流平台 。
PLC已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中 , 已基本取代了传统的继电器和接触的逻辑控制 。 用PLC来控制系统设备 , 其工作的可靠性要比单纯继电器和接触器控制大大提高 。 系统的可靠性也有很大好处 。 下面就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨 。
1、从PLC外围设备来考虑提高PLC的可靠性
PLC是专为工业生产环境而设计的控制设备,当工作环境较为恶劣 , 如电磁干扰较强 , 湿度高、电源、输入和输出电路等易受到干扰时 , 会使控制系统的可靠性受到影响 。
1.1 工作环境的要求
一般PLC工作的环境温度应在00C-550C的范围 , 并要避免太阳光直接照射;安装时要远离的热源 , 保证足够大的散热空间和通风条件;空气的相对湿度应小于85% , 不结露 , 以保证PLC的绝缘良好 。 PLC应避免安装在有振动的场所;对振动源允许的条件则应按照产品说明书的要求 , 安装减振橡胶垫或采取其他防振措施 。 空气中有粉尘和有害气体时 , 应将PLC封闭安装. 。
1.2 电源的要求
不同的PLC产品,对电源的要求也不同,这里包括电源的电压等级、频率、交流纹波系数和输入输出的供电方式等 。
对电磁干扰较强、而对PLC可靠性要求以较高的场合 , PLC的供电应与动力供电和控制电路供电分开 , 必要时 , 可采用带屏蔽的隔离变压器供电、串联LC滤波电路等 。 在设计时 , 外接的直流电源应采用稳压电源 , 供电功率应留有20%-30%的余量 。 对由控制本身提供的真流电源 , 应了解它所能提供的最大电流 , 防止过电流造成设备的损坏 。
1.3 PLC的I/O电路
(1)由于PLC是通过输入电路接受开关量|、模拟量等输入信号的 , 因此输入电路的元器件质量的好坏和连接方式直接影响着控制系统的可靠性 , 比如:按钮、行程开关等输入开关量的触点接触是否良好、接线是否牢固等 。 设备上的机械限位开关是比较容易产生故障的元件 , 在设计时 , 应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关 。 此外 , 按钮的常开和常闭触点的选择也会影响到系统的可靠性 。
(2)在输入端有感性负荷时,为了防止反冲感应电势损坏模块,在负荷两端并接电容C和电阻R(交流输入信号),或并接续流二极管D(直流输入信号).如图表4所示 , 在采取交流输入方式时 , CR的选择要适当才能起到较好的效果 。 通过试验装置的测试 , 当负荷容量在10VA以下 , 一般0.1微乏+120欧姆;负荷容量在10VA以上时,一般选0.47微乏+47欧姆较适宜.要采取直流输入方式时,经试验得知,二极管的额定电流应选为IA,额定电压要大于电源电压的3倍 。