A06B-6117-H106#J012（花開(kāi)花落）

可編程序控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC）是在程序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。從廣義上講，PLC是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的輸入輸出接口，并已成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本裝置。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、汽車、輕工等行業(yè)中，已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸器的邏輯控制。用PLC來(lái)控制系統(tǒng)設(shè)備，其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就PLC本身而言，平均無(wú)故障時(shí)間一般已可達(dá)3~5萬(wàn)小時(shí)；而三菱的F系列，據(jù)稱其平均無(wú)故障時(shí)間已達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。所以，整個(gè)PLC控制系統(tǒng)的可靠性，主要取決于PLC的外圍設(shè)備，比如輸入器件中的行程開(kāi)關(guān)、按鈕、接近開(kāi)關(guān)，輸出器件中的接觸器、繼電器和電磁閥等。另外，從軟件程序的編制來(lái)考慮，如果能編制出一個(gè)帶有監(jiān)控的程序，對(duì)提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行一些探討。

 

1、從PLC的外圍設(shè)備來(lái)考慮提高PLC的可靠性

 

PLC是專門(mén)為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備。當(dāng)工作環(huán)境較為惡劣，如電磁干擾較強(qiáng)、濕度高、電源、輸入和輸出電路等易受到干擾時(shí)，會(huì)使控制系統(tǒng)的可靠性受到影響。

 

1.1 工作環(huán)境的要求

 

除了為特殊工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的PLC外，一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在0~55℃的范圍，并要避免太陽(yáng)光直接照射；安裝時(shí)要遠(yuǎn)離大的熱源，保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%，不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動(dòng)的場(chǎng)所；對(duì)振動(dòng)源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求，安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施。空氣中有粉塵和有害氣體時(shí)，應(yīng)將PLC封閉安裝。

 

1.2 電源的要求

 

不同的PLC產(chǎn)品，對(duì)電源的要求也不同，這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。

 

對(duì)電磁干擾較強(qiáng)、而對(duì)PLC可靠性要求又較高的場(chǎng)合，PLC的供電應(yīng)與動(dòng)力供電和控制電路供電分開(kāi)；必要時(shí)，可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾波電路等。在設(shè)計(jì)時(shí)，外接的直流電源應(yīng)采用穩(wěn)壓電源，供電功率應(yīng)留有20%~30%的余量。對(duì)由控制器本身提供的直流電源，應(yīng)了解它所能提供的最大電流，防止過(guò)電流造成設(shè)備的損壞。

 

1.3 接地和接線

 

1) PLC的良好接地是正常運(yùn)行的前提。在設(shè)計(jì)時(shí)，PLC的接地應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備的接地分開(kāi)，采用專用接地；如不能分開(kāi)接地時(shí)，應(yīng)采用共用接地；絕對(duì)禁止采用共通接地方法。如圖1所示，接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC，接地線的線徑應(yīng)大于4mm2，接地電阻一般應(yīng)小于10Ω

 

圖1 接地方法

 

2：PLC的接線包括輸入接線和輸出接線。輸入接線的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不大于30m；在線路距離較長(zhǎng)時(shí)，可采用中間繼電器進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換。輸入接線的COM端與輸出接線的COM端不能接在一起。輸入接線與輸出接線的電纜應(yīng)分開(kāi)設(shè)置。必要時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)分別設(shè)置接線箱。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的接線必須采用屏蔽電纜；屏蔽層的接地端應(yīng)為一點(diǎn)接地，接地點(diǎn)宜在控制器側(cè)。

 

1.4 冗余設(shè)計(jì)和降級(jí)操作設(shè)計(jì)

 

1：對(duì)可靠性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合，冗余設(shè)計(jì)和降級(jí)操作是必要的。冗余設(shè)計(jì)可采用熱后備或冷后備方式。熱后備方式操作時(shí)，冗余的后備系統(tǒng)也同時(shí)運(yùn)行，兩者輸出的結(jié)果一致時(shí)，表示系統(tǒng)是正常運(yùn)行的；一旦結(jié)果不一致，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)，根據(jù)自診斷的結(jié)果，切換到正常的系統(tǒng)去。冷后備方式操作時(shí)，冷后備系統(tǒng)不運(yùn)行，它在自診斷檢測(cè)出運(yùn)行系統(tǒng)故障后才切入后備系統(tǒng)。對(duì)PLC來(lái)說(shuō)，冗余系統(tǒng)的范圍主要是CPU、存儲(chǔ)單元、電源系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，只有在可靠性要求很高時(shí)，才會(huì)包括輸入輸出單元的冗余等

 

2：降級(jí)操作是指在設(shè)計(jì)時(shí)，將手動(dòng)操作包括在內(nèi)的設(shè)計(jì)。例如，緊急停車的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵設(shè)備的開(kāi)停和再啟動(dòng)功能的設(shè)計(jì)等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級(jí)的操作，即對(duì)部分或全部設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)的開(kāi)停操作，以避免設(shè)備的損壞或?qū)θ藛T的傷害。此外，在設(shè)計(jì)中也可考慮從全自動(dòng)到半自動(dòng)、直至手動(dòng)的操作等。

 

1.5 PLC的I/O電路

 

A06B-6164-H201#H580 

A06B-6164-H202#H580 

A06B-6164-H311#H580 

A06B-6164-H312#H580 

A06B-6164-H333#H580 

A06B-6200-H037 

A06B-6240-H103 

A06B-6240-H104 

A06B-6240-H105 

A06B-6240-H106 

A06B-6240-H109 

A06B-6240-H203 

A06B-6240-H205 

A06B-6240-H206 

A06B-6240-H207 

A06B-6240-H208 

A06B-6240-H209 

A06B-6240-H210 

A06B-6240-H211 

A06B-6240-H305 

A03B-0815-C001 

A03B-0815-C002 

A03B-0815-C003 

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