PLC控制系统的可靠性分析及设计

PLC 控制系统的可靠性分析及设计国增海摘要： ：分析了影响PLC控制系统可靠性的主要因素，给出了衡量PLC控制系统可靠性的参数及计算公式,并就提高PLC控制系统可靠性的硬件措施及设计方法进行分析。关键字：PLC 控制系统 可靠性 干扰 设计 正文一、引言多年来可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今日的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。二、影响PLC控制系统的可靠性因素在工程实践中，PLC(可编程控制器）常用来组成生产过程控制系统。，PLC控制系通常由,PLC和生产现场设备组成。PLC包括中央处理器、主机箱、扩展机箱及相关的网络与外部设备；生产现场设备包括继电器、接触器、各种开关、极限位置、安全保护、传感器、仪表、接线盒、接线端子、电动机、电源线、地线、信号线等.它们当中任何一个出现故障都会影响系统正常工作。因此，分析其对系统可靠性影响的程度,是进行可靠性设计、提高控制系统工作可靠性的重要依据。就PLC本身而言，其工作可靠性是非常高的。有资料表明，在PLC控制系统故障中，PLC的故障仅占系统故障的5％，如图1示.由图可见，PLC控制系统的故障主要发生在生产现场设备中，通常占系统故障的95％；与PLC相接的输入、输出设备的可靠性是影响PLC控制系统可靠性的主要因素。三、提高PLC控制系统可靠性的硬件措施干扰的形成需要同时具备3要素，即干扰源、藕合通道和对干扰敏感的受扰体.因此抗干扰的原则是抑制干扰源、破坏干扰通道和提高受扰体的抗干扰能力。硬件抗于扰技术是系统设计时的首选措施，它能有效抑制干扰源,阻断干扰传输通道。1、电源的选择电网于扰串入PLC系统主要通过供电电源(如CPU电源、I／0电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合而来。对于PLC系统供电的电源，一般都采纳隔离性能较好的隔离变压器；对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采纳多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少干扰。2、输入输出的保护输入通道中的检测信号一般较弱,传输距离可能较长。检测现场干扰严重和电路构成往往模数混杂等因素使输入通道成为PLC系统中最主要的干扰进入通...