PLC控制系统的可靠性措施

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浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施1. 引言1.1 引言PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)控制系统作为工业自动化领域中常用的控制设备,在生产过程中扮演着至关重要的角色。

随着工业生产的不断发展和智能化水平的提升,PLC 控制系统的稳定性和可靠性也面临着越来越大的挑战。

加强对PLC控制系统的可靠性措施成为企业迫切需要解决的问题之一。

本文将从PLC控制系统的可靠性问题、可靠性措施的必要性、硬件方面的可靠性措施、软件方面的可靠性措施以及操作与维护方面的可靠性措施等多个方面进行深入探讨。

通过分析这些内容,我们可以更好地了解PLC控制系统在提升生产效率和保障生产安全方面的重要作用,同时也可以为企业制定更科学和有效的控制策略提供参考。

让我们一起探讨PLC控制系统的可靠性措施,共同推动工业领域的发展与进步。

2. 正文2.1 PLC控制系统的可靠性问题1. 硬件故障:PLC控制系统的硬件故障是导致系统不稳定和失效的主要原因之一。

硬件故障包括电源故障、输入输出模块故障、接线端子松动等问题,这些故障会直接影响系统的运行和控制效果。

2. 软件故障:PLC控制系统的软件故障也是一个重要的可靠性问题。

软件bug、编程错误、程序逻辑混乱等问题都可能导致系统的误操作和失效,进而影响设备的正常运行。

3. 通信故障:PLC控制系统通常会涉及到不同模块之间的通信,如果通信出现故障,会导致系统无法正常工作。

通信故障可能是由于网络问题、通信线路故障、通信协议不兼容等原因造成的。

4. 环境因素:PLC控制系统通常安装在工业环境中,在恶劣的环境条件下运行。

高温、湿度、电磁干扰等外部环境因素会对系统的稳定性和可靠性造成影响。

5. 人为误操作:操作人员的操作错误、维护不当等问题也可能导致PLC控制系统的故障和失效。

PLC控制系统的可靠性问题是一个综合性的难题,需要从硬件、软件、通信、环境和人为因素多方面加以考虑和解决。

提高PLC控制系统 可靠性的几项措施

提高PLC控制系统 可靠性的几项措施

关键词 :L 控制 系统 PC
硬件
软件
可靠性
随着工业设备 自 动化控 制技术 的发展 , 可编程控制器 ( C P ) L 在工 业设备控制 中的应用越来 越广泛。P C L 控制 系统 的可靠性 直接影响到企业的安全生产 和经济运 行 , 高 P C 提 L 控制系统 的 抗干扰能力是关 系到整个 系统可靠运行的关键 。自动化系统所
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吸引人的眼球, 出好 的作 品。 设计
三、 绘制完整草图
草图的绘制一般采用右f- 度角度来画。这样的草图立体 顷5 4 感强。 正面侧面都可以表现 , 便于观察与修改。这个阶段必须基
本功扎实 , 要有素描的基础。
提高P C L 控制系统
厂家提高设备 的抗干扰 能力 , 另一方面要求应用部 门在工程设 计、 安装施工 和使用维 护中多方配 合解决 问题 , 有效地增 强系 统的抗 干扰性能 。

这个 阶段非常重要 , 品是否美 观就在 于此 , 的表现会 作 好 直接影 响产 品设计 的效果 ,通 常根据手 表款式 风格不 同来处
( 者单位 : 作 安徽工业经济职业技 术学院 ) 任编辑 : 陈泰
5 2o 年 第 1期 0 o7
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用不 当时, 可靠性会降低 。P C L 使用环境温度通常 在0—5 范 5 围, 应避免 阳光 直射 , 安装位置应 远离发热量 大的器件 , 保证足 够大的散热空间和通风条件 。环 境湿度一般应小 于8 %, 5 以保 证P C 良好 的绝缘 。在含有腐蚀性气体 、 L有 浓雾或粉尘 的场 合 , 需将 P C L 封闭安装。 如果 P C L 安装位置有强烈的震 动源 , 应采取 相应的减振措施 , 避免 有过度的振 动和冲击。

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施一、优质的硬件设备PLC控制系统的可靠性首先源自其硬件设备的质量。

在选择PLC控制系统时,应当优先选择质量好、品牌良好的设备,避免选择劣质设备。

这样一来可以有效降低硬件设备发生故障的概率,并且在故障发生时更容易进行维修和替换。

二、完善的冗余备份在PLC控制系统中,采用冗余备份可以大大提高系统的可靠性。

通过设置备用的PLC 模块和备用的接口模块,可以在主控制器发生故障时迅速切换到备用设备上,确保生产线的稳定运行。

还可以通过网络通信模块实现多个PLC控制系统之间的冗余备份,以进一步提高系统的可靠性。

三、可靠的电源保障PLC控制系统对电源的稳定性要求较高,因此必须采用可靠的电源设备,防止因电源问题导致PLC系统发生故障。

为了保障电源的稳定性,可以使用UPS不间断电源设备,以及过压、欠压、浪涌等多种保护设备,确保PLC控制系统的电源稳定可靠。

四、严格的环境控制PLC控制系统通常使用在工业生产现场,而工业生产现场的环境通常比较恶劣,如有较高的温度、湿度和粉尘等,这些都会对PLC控制系统造成影响。

保持PLC控制系统运行环境的干净、整洁、干燥是非常重要的,有助于延长PLC控制系统的寿命和提高其可靠性。

五、定期的维护和保养对于PLC控制系统,定期的维护和保养工作同样重要。

定期对PLC系统进行清洁和检查,及时发现问题并进行维修,以保证系统的稳定运行。

同时也要定期备份PLC程序和数据,以防数据丢失导致系统运行故障。

六、灵活的应急预案即使采取了诸多可靠性措施,PLC控制系统仍然有可能出现故障。

建立完善的应急预案是必不可少的。

在出现故障时,应急预案可以帮助操作人员迅速发现问题、判断问题并采取相应的措施,以最快的速度恢复系统的正常运行。

PLC控制系统的可靠性措施需要通过多个方面进行保障,包括优质的硬件设备、完善的冗余备份、可靠的电源保障、严格的环境控制、定期的维护和保养以及灵活的应急预案。

只有通过综合的措施,才能提高PLC控制系统的可靠性,确保工业生产过程的稳定运行。

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施PLC控制系统是工业控制领域常用的自动控制系统,其可靠性对于工业生产过程的稳定运行起着重要的作用。

本文将从设计、硬件和软件三个方面谈论PLC控制系统的可靠性措施。

设计是确保PLC控制系统可靠性的基础。

在设计阶段,需要根据实际需求制定合理的功能要求,并充分考虑系统的稳定性和可靠性。

设计人员应该具备扎实的专业知识和丰富的实际经验,以保证系统设计的可靠性。

设计过程中需要进行充分的仿真和测试,以及对设计方案进行全面的评估和优化。

只有经过细致的设计和充分的测试,才能确保PLC控制系统的可靠性。

硬件方面是确保PLC控制系统可靠性的关键。

合理的硬件选型和可靠的硬件结构是确保系统稳定运行的基础。

选用高质量的PLC主机和扩展模块,配备稳定可靠的电源系统和良好的接线系统,能够有效降低系统故障的概率。

还需要进行适当的保护措施,如安装过压、过流、过热等保护装置,以防止外界因素对系统正常运行的干扰。

软件方面也是保证PLC控制系统可靠性的关键。

PLC控制系统的软件编程应该具备良好的结构和规范,确保程序运行的稳定性和可靠性。

程序员应该遵循软件开发的最佳实践,采用模块化的设计方式,并严格遵守PLC编程语言的规范。

还需要对软件进行充分的测试和调试,以确保程序的正确性和稳定性。

在实际运行中,还应定期对软件进行检查和更新,以保持系统的稳定性和可靠性。

PLC控制系统的可靠性措施主要包括设计、硬件和软件三个方面。

设计上需要合理制定功能要求,进行充分的仿真和测试;硬件上应选用高质量的设备,配置合适的保护措施;软件上需要遵循良好的编程规范,进行充分的测试和调试。

通过这些措施的综合应用,可以提高PLC控制系统的可靠性,保障工业生产过程的稳定运行。

PLC控制系统硬件的可靠性措施

PLC控制系统硬件的可靠性措施
强 电 电缆 和 P C的控 制 电缆 只能 敷设 在 同一 电缆 L 沟内 , 电干扰在输入线 上产生 的感应 电压和 电流 强
相 当大 , 以使 P C输入 端光电耦合器 中的发光 二 足 L
电源是干扰进入 P C的主要途径 之一 , 以动 L 所 力部分 、控制 部分 、L P C电源 、L P C的 I / O应 分别配
粗细节 多 ; 调整前 隔距 , 隔距 过大 , 维在牵伸 过 前 纤 程 中控制 不好容易产 生粗细节 , 造成不匀 , 反之 , 虽 对纤维控制较 好 , 但牵 伸不开 , 出现硬头 。 22 .. 3生产现场的环境条件
影响腈纶膨 体毛条质 量 的因素很 多 , 产 中只 生 要 精 心选择 原料 , 优化 工艺 配置 , 证设 备正 常运 保 转 状态和加 强操作管理 , 就能提 高腈纶膨体 毛条 的
与接地 的抗干扰措施 、 线的抗干扰措施 和 P C输 布 L
1 引 言
入 / 出的可靠性措施等 。 输
2 L 的安 装 环 境 . PC 1
可编程 控制 器 P C是 专 门为工 业环 境设计 的 L
温 度 :L P C要 求 环 境 温 度 为 0 5 ℃ ,最 高 为 —5 6 %。安装时要 远离发热体 , 0 或安装在 发热体 的下
运行 。因此 , 讨 P C控 制系统硬件 的可靠性措施 探 L
具有十分重要的现实意义 。 2 P C的硬件解 决方案 L
湿 度 : 了保 证 P C的绝缘 性能 , 求其 空气 为 L 要 相 对湿度应 为 5 ~8 %( % 5 无凝结 ) ,若超 出此湿度
环境 , 最好 把 P C盘柜 设计 成封 闭型 , 放 置吸湿 L 并 剂 , 可以把外部干爆的空气引入盘柜 中。 也

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施摘要:PLC(可编程逻辑控制器)是现代自动化控制系统中常用的控制设备之一,具有可编程性和灵活性的特点。

然而,PLC控制系统在实际应用中需要具备高可靠性,以确保生产过程的稳定性和安全性。

本文就PLC控制系统的可靠性进行了综述,包括硬件和软件方面的措施,如冗余设计、故障诊断和备份等。

此外,本文还介绍了测试和维护对于提高PLC控制系统可靠性的重要性。

通过采取这些措施,可以提高PLC控制系统的可靠性,确保工业生产的顺利进行。

关键词:PLC控制系统;可靠性;测试;维护;引言:PLC(可编程逻辑控制器)在工业自动化中被广泛应用,用于控制生产过程和设备。

然而,由于PLC控制系统的重要性,其可靠性显得尤为关键。

本文将讨论提高PLC控制系统可靠性的措施,包括硬件和软件方面的措施,以及测试和维护的重要性。

一、硬件方面的可靠性措施1.1 冗余设计冗余设计是提高PLC控制系统可靠性的关键策略之一。

它包括以下几个方面。

1).冗余CPU:采用多个CPU模块,实现主备份切换或热备份机制。

当主CPU发生故障时,备用CPU能够接管控制任务,确保系统的连续运行。

2).冗余输入/输出模块:使用冗余输入/输出模块可以增加系统的稳定性和容错性。

当一个模块发生故障时,备用模块能够顶替其功能,保证输入和输出的准确性和可靠性。

3).冗余电源:采用双重电源供应或冗余电源模块,确保在一个电源发生故障时,备用电源能够自动接管供电,防止系统中断。

1.2 电源保护电源的稳定性对PLC控制系统的可靠运行至关重要。

以下是一些常见的电源保护措施。

1). 使用UPS(不间断电源):UPS能够提供稳定的电源供应,并在主电源中断时提供备用电源,确保系统在电源故障时继续运行,防止数据丢失或生产中断。

2).过电流保护:通过安装过电流保护装置,可以防止电源供应中的过电流对PLC控制系统产生损害。

过电流保护装置能够及时断开电路,保护系统免受过载和短路等故障的影响。

PLC控制系统的可靠性

PLC控制系统的可靠性

PLC控制系统的可靠性作者:郑丽群来源:《中国新技术新产品》2009年第03期摘要:可编程序控制器(以下简称PLC)是在程序控制器和微机控制器的基础上发展起来的微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。

本文就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨。

关键词:PLC;控制系统;可靠性1从PLC的外围设备来考虑提高PLC的可靠性PLC是专门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 工作环境的要求除了为特殊工作环境而设计的PLC外,一般PLC工作的环境温度应在0~55℃的范围,并要避免太阳光直接照射;安装时要远离大的热源,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可靠性要求又较高的场合,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。

对由控制器本身提供的直流电源,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 接地和接线PLC的良好接地是正常运行的前提。

在设计时,PLC的接地应与动力设备的接地分开,采用专用接地;如不能分开接地时,应采用共用接地;绝对禁止采用共通接地方法。

如图1所示,接地点应尽可能靠近PLC,接地线的线径应大于4mm2,接地电阻一般应小于10Ω。

PLC的接线包括输入接线和输出接线。

输入接线的长度不宜过长,一般不大于30m;在线路距离较长时,可采用中间继电器进行信号的转换。

保证PLC系统可靠性的硬件措施

保证PLC系统可靠性的硬件措施

保证PLC系统可靠性的硬件措施1.抑制电源干扰一般状况下,plc系统电源与供电系统的动力电源是分别的,在进入PLC系统之间加屏蔽隔离变压器。

在隔离变压器的次级侧与PLC 系统间使用大于等于2m2的双绞线。

在一、二次侧的两线圈之间放置屏蔽体,并与大地相连,这样可以有效的避开线圈间的直接耦合。

对于消退电源谐波可以通过在隔离稳压器前使用滤波器的方法。

2.抑制线间干扰在PLC掌握系统的线路中主要包括电源线、输入/输出线、动力线和接地线,若不限存在问题,则会产生电磁感应和静电感应等干扰,因此掌握系统的布线对于布线间距以及线路的绕圈状况等是有要求的,必需严格按要求进行布线。

(1)地线的连接掌握系统采纳正确的接地方式,是平安的保证也是抑制干扰的需要。

一般接地方式主要有浮地式、直接式以及电容式三种,对于PLC 系统而言由于其属高速低电平掌握装置,因而采纳直接式。

(2)电源线、I/O线与动力线的连接动力电缆属于高压大电流线路,若系统的配线接近则会产生干扰,因此在进行布线时要将PLC的输入输出线与其他掌握线分开,避开使用一条电缆。

在对外部进行布线时对于掌握电缆、动力电缆、输入输出线三者的间距一般掌握在30cm以上。

若实际状况不允许,只能供应同一线槽布线时,要使用金属板将其三者间隔屏蔽,此时金属板需与地连接。

采纳此布置原则可以使外界磁场以及这三者之间的相互干扰得到削减。

3.抑制外围设备干扰(1)PLC的输入与输出端子的爱护为避开电感性输入或输出电路断开时产生的较高的感应电势对PLC产生较大的冲击影响,且PLC的驱动元件主要由电磁阀和沟通接触器线圈时,在驱动元件与PLC输出端中间使用过零型固态继电器AC-SSR是行之有效的解决方式。

(2)输入与输出信号的防错为削减PLC输入电流和外部负载上的电流一般实行并联旁路电阻在输入、输出端的方式。

(3)漏电流当采纳接近开关、光电开关等DC两线式传感器输入信号时,若漏电流较大时,应考虑由此而产生的误动作,使PLC输入信号不能关断。

PLC控制系统可靠性措施探讨

PLC控制系统可靠性措施探讨
。 使 是现在工业 自动化的主要支柱之一。 外部 干扰与 系统结构无 关, 随机 的, 是 且干扰 源是无法 消除的 , 只能针对具体 情况加 以限制 ; 内部干扰 与 系统结构有关 , 主要通过 内交流主 电路 , 模拟 量输入信号等 引起 , 合理设计 系统线路 来消弱和抑 制 内部干扰和防 可 止 外部 干扰 。
◇ 高教论述◇
科技 圈向导
21 年第2 期 02 6
P C控制 系统可靠性措施探讨 L
( 华大学 北
【 摘 马宇 姝 吉林 吉林
1 22 ) 3 0 1
要】 多年来 , 可变控制器( 以下简称 P c是基 于微 处理器的通用工业控制装置 , L) 能执行各种形式和各种级别 的复杂控 制任务 , 它的应
【 关键 词】l; p 工业控制 系统 ; c 可靠性
高达数十千赫兹 变频器 的输入 电流为含有丰富 的谐波 的脉 冲波 . 将 通过 电力线干扰其他设备 。 变频器的输出主 电路 中也有丰富的谐波电 流, 所以变频器主电路是辐射源 . 谐波电流通过 电缆 向空 间辐射 . 干扰 附近的电气设备 可以在变频器输入侧 与输出侧 串联 电抗器 , 安装 或 谐波滤波器 . 以吸收谐波抑制高频谐波电流 () 2将变频器放在控制柜里 , 并将其金属外壳接地 . 对高频谐 波有 屏蔽作用。Pc l 的信号线 和变 频器 的输 出线分别穿管敷设 . 变频器 的 输出线一定要使用 屏蔽电缆或穿钢 管敷设 . 以避免辐射干扰 和感应 干 扰。 2抗 干 扰 的 措 施 . () 3变频器启动及运行过程 中产生的谐波对 电网产生传导干扰 , 引 21电源 的抗干扰措施 . 影响电网 的供 电质量 。变频器的输出会 产生较 强的 () 干扰较强或者对可靠性 很高的场合 , 1 在 可以在交流电源输入端 起电网电压 畸变 . 加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器 . 开关稳压电源系统 隔离变 电磁 干扰。影 响周边设备 的正常工作 。 3故 障 检 测 与 诊 断 . 压器可以抑制从电源线窜人的外来干扰 . 提高抗高频共模干扰能力 ()L 2 P C的控 制器与 I ) / 系统分 别 由各 自的隔离 变压 器供 电 . ( 并 大量的工程实践证明 .k外部 的输入 元件与输出元件 . p 例如 限位 电磁 阀、 接触 器等故障率远远高 于 p 本身 的故 障率 , 1 c 而这些 元 与 主电源分开 . 这样 当输入输 出供 电断电时 . 不会影 响到控 制器 的供 开关 、 电 分 离 供 电 系 统 件出现故 障时 ,l 一般不会觉 察 出来 , p c 不会 自动停机 , 可能会使故 障 直至强电保护装置动作后停机 , 时会造成设备 和人身事故 停 有 () 3 动力部 分 、 控制 部分 、 L I P C、 O电源 应分别 配线 , / 系统 的动力 扩大 , 机后 , 查找故障也要花费很多时间。 为了及时发现故障 . 在没有酿成 事 线应足够粗 , 以降低 大容量异步 电动机启 动时 的线路压 降。 22布线 的抗干扰措施 - 故之前 自动停机和报警 , 也为了方便查 找故 障 . 提高维修效率 . 以用 可 诊 处理 ,例如 自动停机或用指示灯 . () 1数字量信 号传输 距离较远时 , 以选用屏蔽 电缆。模拟信号 梯形 图程序 实现故 障的 自 断和 自 可 和高速信号 ( 例如旋转编码器 的输 出信号 )应选择屏蔽 电缆 。通信 电 人机 界面显示报警信 息等 。 , 31 计完善 的故 障报警 系统 .设 缆应按规定选取 () 2 应远离 电焊机 、 大功率硅整流装置和大型动力设备 。 L P C不能 在 自动控制系统 的设计 中应设 计 3 级故障显示报警 系统 . 级设 1 与高压 电器安装在 同一开关柜 内。在柜内 P C应远离动力线 ( L 两者之 置在 控制现场各 控制柜面板 ,用指示灯指示设 备正常运行 和故障情 况. 当设 备正常运行 时对应指示灯 亮 . 当该设备 运行有故 障时指示灯 间的距离应大于 2 0 0 MM1 () 3 信号线与功率线应分开走线 . 电力 电缆应单 独走 线 , 同类型 以 1 z 不 H 的频率闪烁 。 为防止指示灯灯 泡损坏不 能正确反 映设 备工作情 专门设置 了故 障复位/ 灯测试按钮 . 系统运行任 何时间持续按该按 的线应分别用继 电器来隔离输入输 出线上 的干扰 I / 0线与电源线应 况. 分开走线 , 且保持一定的距离 。 如果不得 已要在 同一线槽 中布线 . 应使 钮 3 . 有指示灯应全部点亮 . s所 如果这时有指示 等不亮说 明该 指示灯 用屏蔽 电缆 。 交流线与直流线应分别使用不 同的 电缆 , 数字量 、 模拟量 已坏 . 立即更换 . 应 改按钮复位后 指示灯仍按原 工作状态显示设 备工 I / O线应分开敷设 . 后者应采用屏蔽线 作状态 。 23pe . i接地 的干扰措施 32 -逻辑错误检测 ( )l最 好与强电设备分别使 用不同的接地装置 , 线应避开 1p c 接地 在 系统正 常运行 时,l 的输入 、 出信号 和内部 的信 号相互之间 p c 输 强电 回路 , 若无法避开时 , 应垂直相交 , 缩短平行走线 的长度 。接地电 存在着确定 的关系 , 如果 出现异常的逻辑信号 , 则说明出现了故障。 因 阻应小于 5欧姆 , 接地线要粗 , 接地线的截面积应大 于 2平方 毫米 . 接 此可 以编制一些常 见故障 的异常逻辑关系 . 以用指示灯 或者人机界 可 地点与 p 的距 离应小于 5 m 要靠近 p 装置。给 p 接已专用线可 面显示 出故 障信号 . l c 0, l c l c 并通过用户程序对故障处理 抑制附加在电源及输入输出的干扰 , 接地线与动力设备 的接 地点应分 33超 时 检 测 _ 开, 若达不到次要求 , 则可与其他区设备公共接地 , 严禁 与其他设备 串 机械设备在各工步 的动作所需 的时间一般是不变 的 . 即使变化也 联接地。 不会 太大。在 p 发出某个输 出信号 , l c 相应 的外部 执行机构开 始动作 () 2 系统接地方式有 : 浮地方式 、 直接接地方式 、 和电容接地方式 时, 启动一个定时器监视该步 的动作是否按时完成 定 时器的设定值 对 p 控制系统而 言, l c 它属 于高速低 电平装置 , 采用直接接地方 式。 应 比正常情况下该动作 的持续时间长一些 由于信号 电缆分布电容和输入装置滤波等的影响 . 装置 之间的信号交 4结束 语 . 换频率一般都低 于 1 . 以 pc系统接地采 用一点接地和 串联 一点 MZ 所 l 随着 p 的应用 的逐渐 的扩 大 , 之系统恶 劣的工作 环境 , 所 k 加 它 接地方式 。 接地最好埋在建筑物 1 — 5 0 1M远处 , 而且 p 系统接地点必 l c 要克服 的干扰就会愈来愈多 的, 管 p 本机 的可靠 度很高 但 是在 尽 l c 须与强电设备相距 1M 以上 0

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施PLC(可编程逻辑控制器)是一种常见的工业控制设备,用于控制和自动化生产过程。

在工业生产中,PLC控制系统的可靠性非常重要,因为故障可能导致生产中断、设备损坏或人员伤亡。

工程师和技术人员需要采取一系列的可靠性措施来确保PLC控制系统的稳定运行。

PLC控制系统的硬件部分需要注意可靠性。

PLC控制器的选型和设备的质量直接影响系统的可靠性。

为了确保PLC控制器的稳定运行,应使用具有高可靠性和长寿命的控制器,并且应定期检修和保养。

PLC控制系统中的传感器和执行器的选择和安装也是非常重要的。

应选择质量可靠、稳定性高的传感器和执行器,并正确安装和连接,以确保其正常工作。

PLC程序的编写和调试也是确保PLC控制系统可靠性的重要环节。

编写PLC程序时,应注意程序的稳定性和可靠性。

程序应进行充分的测试和调试,以确保程序的正确性和可靠性。

为了减少程序错误和故障风险,可以采用模块化编程的方法,将程序分成模块,并进行逐一测试和调试。

应注意编写代码的规范性,编写注释,方便后续维护和故障排除。

PLC控制系统的安全性也是提高其可靠性的重要方面。

在设计PLC控制系统时,应根据具体的场景和要求,制定相应的安全措施。

对于涉及到高温、高压或有毒物质的生产过程,可以采用安全监控装置、紧急停止按钮、防爆设备等措施,确保工作人员的安全。

对于大型生产设备或危险工作环境,还可以考虑使用备用控制系统或冗余系统,以增加系统的可靠性和冗余度。

除了硬件和程序方面的措施外,PLC控制系统的可靠性还与其网络通信和数据传输有关。

应注意网络通信的稳定性和安全性。

PLC控制系统的网络通信应使用高可靠性的通信设备和协议,避免通信故障和数据丢失。

应加强网络安全防护措施,避免系统被黑客攻击或病毒感染。

定期维护和保养也是确保PLC控制系统可靠性的重要环节。

PLC控制系统应定期进行检修和保养,以确保设备的正常运行和延长设备的寿命。

定期检查电缆和连接器的接触情况,清洁设备,替换老化的零部件,并进行性能测试和校准。

PLC安全性能与控制系统保护

PLC安全性能与控制系统保护

PLC安全性能与控制系统保护近年来,随着信息技术的飞速发展,计算机和控制系统在各个领域都得到了广泛应用。

在工业领域中,可编程逻辑控制器(PLC)作为一种重要的自动化控制设备,被广泛应用于生产线的控制和监控中。

然而,随着PLC网络化水平的提高和面临的威胁增多,保障PLC安全性能和控制系统的安全成为了一个极其重要的问题。

本文将详细讨论PLC的安全性能及相应的控制系统保护措施。

一、PLC安全性能分析PLC作为自动化领域的核心控制设备,其安全性能至关重要。

首先,PLC系统在设计上应具备完善的防火墙和访问控制机制,只允许授权的用户进行操作和访问相关功能。

其次,PLC应能够及时应对攻击事件或异常行为,采取相应的防御措施,保护系统的正常运行和数据的完整性。

此外,PLC还应具备实时监测和报警功能,能够及时发现并应对异常事件,从而降低系统故障和风险的可能性。

为了确保PLC的安全性能,可以采取以下措施。

首先,采用强密码和身份验证机制,以保护PLC系统免受未经授权的访问。

其次,定期更新PLC系统的软件和固件,修复已知漏洞,并提高系统的抗攻击性。

此外,还可以利用网络隔离等手段,将PLC与外部网络隔离,以降低攻击风险。

二、控制系统保护策略为了维护控制系统的安全性,除了保障PLC的安全性能外,还需要采取一些额外的保护策略。

首先,应加强对PLC系统的监测和管理,及时发现和处理潜在的安全问题。

其次,建立安全备份和恢复机制,以保证系统的连续性和可靠性。

同时,应定期进行系统安全性评估和漏洞扫描,修复系统中的安全漏洞和弱点,提高系统的抗风险能力。

防止恶意软件的入侵也是控制系统保护的重要环节之一。

要做到这一点,需要采取有效的防护措施,如安装可信的杀毒软件和防火墙,及时更新软件补丁,限制外部设备的接入等。

此外,员工的安全意识培养也至关重要。

通过开展安全教育和培训,提高员工对安全风险和威胁的认识,增强其自我保护能力,避免因误操作或不慎操作而给控制系统带来安全隐患。

提高PLC系统可靠性的措施

提高PLC系统可靠性的措施
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20 0 9年
第 3 期 1
提高 P C系统可靠性的措施 L
季 晓 明
( 州机 电工程 高等职 业学 校数控 中 备 短 路 时 , 了避 免 P C 内部 输 出元 件 损 坏 , 该 L 为 L 应 在 P C外 部 输 出 回路 中装 上 熔 断 器 , 行 短路 保 护 。除 在 程 序 中保 护 L 进 电 路 的互 锁 关 系 ,L P C外部 接 线 中还 应 该 采 取硬 件 的互 锁 措 施 . 以确 保 系 统 安 全 可 靠 地 运 行 ,如 电 动 机 正 、反 转 控 制 ,要 利 用 接 触 器 的 KM1 K 、 M2常 闭触 点 在 P C外 部 进 行 互 锁 以 防止 短 路 。P C外 部 负 载 L L 的 供 电 线 路 应 具 有 失 压 保 护 措 施 , 临 时 停 电再 恢 复 供 电 时 , 按 下 当 不 “ 动 ” 钮 P C的外 部 负载 就 不 能 自行启 动 。 启 按 L 1 . 要 的 软件 措 施 5必 有 时采 取 硬 件 措 施 采 用 采用 一 定 的软 件 措 施 加 以配 合 . 对 提 高 会 P C控 制 系统 的 抗 干 扰 能 力 和 可靠 性 起 到 很 好 的 作 用 。首 先 要 考 虑 L P C在 正 常 运 行 时 各 种 可 能 的 突 发 情 况 , 进 行 容 错设 计 。 由 于 P C L 要 L 是直接与各类硬件打 交道的 , 括 C U的地址 、 据 、 存器 、 存 , 包 P 数 寄 缓 还 有外 界 的 输 入 输 出 控 制 , 而许 多 硬 件 的受 各 类 影 响 , 发 生 不 同的 会 变化, 因此 , 是 内部 的 容 错处 理 就 已经 是 很 大 的工 作 量 了 , 这 些 方 但 而 面 的编 程 , 没 有 一 定 的 章 法 和先 例 可 循 , 全 靠 经 验 。另 外 , 于 外 并 完 对 界 的一 些 环 境 影 响 , 电 磁 干 扰 、 如 温度 变 化 、 号 错 误 、 讯 错 误 、 类 信 通 各 信 号 的超 限变 化 等 , 有 人 为操 作 的失 误 , 编 程 错 误 , 线 错 误 和 操 还 如 接 作 失误 等 ; 要 进 行 必 要 的 容错 设 计 。 都 P C 内部 具 有 丰 富 的软 元 件 , 定 时 器 、 数 器 、辅 助 继 电 器 等 , L 如 计 利 用它 们 来 设 计 一 些 程 序 , 有 效 的 提 高 控 制 系统 的可 靠 性 、安 全 性 , 可 例 如 为 了 确 保 P C 动 作 的 可 靠 . 软 件 设 计 时 根 据 需 要 使 用 动 作 优 L 在 先 程 序 。P C 程 序 设 计 的 好 坏 , 接 影 响 控 制 系统 的 性 能 和可 靠 性 , L 直 完 善 的程 序 不 但 要 满 足 现 场工 艺 流程 和 系 统 控 制 的要 求, 且 还 要 根 而 据 需要 选 用 软 件 编程 的 方 法进 行 信 号 相 容 性 检 查 , 中包 括 : 关 信 其 开 号 之 间 的 状 态 是 否 矛 盾 . 拟 值 的变 化 范 围 是 否 正 常 , 关 量 和 模 拟 模 开 量信 号 是 否 一 致 , 以及 各 个 信 号 的 时 序 是 否 正确 等 。采 取 时 间 故 障 检 测 法 、逻 辑 错误 检 测法 、联 锁 控 制 等 方 法 , 分 利 用 P C 的 软 、硬 件 充 L 资 源。 心 设 计 电路 和 编 写 程 序, 极 大 的 提 高 系统 的 可 靠 性 。 精 能 1 . 用 冗 余 系 统 或 热 备用 系统 6采 某 些 控 制 系 统 ( 化 工 、 纸 、 金 等 ) 求 P C有 极 高 的 可 靠 如 造 治 要 L 性 , 仅 通 过 提 高 P C控 制 系统 的 自身 可 靠性 满 足 不 了要 求 。如 果 控 仅 L 制 系统 出现 故 障 , 由此 l 起停 产 或 设 备 损 坏 将 造 成 极 大 的经 济 损 失 。 在 这种 要 求 极 高 可 靠 性 的 大 型 系 统 中 , 采 用 冗 余 系统 或 热 设 用 系 统 常 来 有效 的解 决 上 述 问 题 。 所谓 冗 余 系统 是 指 系统 中有 的部 分 , 有 它 没 系 统 照 样 工 作 . 在 系统 出 现 故 障 时 , 些 多余 的 部 分 能 立 即 代 替 故 但 这 障 部分 而使 系 统 继 续 正 常 运 行 。 余 系统 一 般 在 是 控 制 系 统 中最 重 要 冗 的部分 ( C U模块 ) 如 P 由两 套 相 同 的 硬 件 组 成 , 某 一 套 出 现 故 障 立 当 即 由另一 套 来 控 制 。是 否 使 用 两 套 相 同 的 I / O模 块 取 决 于 系 统对 可靠 性 的要 求 程 度 。 冗 余 设 计 可 采 用 热 后 备 或 冷 后备 方 式 。 热后 备 方 式操 作 时 , 余 冗 的 后 备 系 统 也 同 时运 行 , 者 输 出 的 结 果 一 致 时 , 示 系 统 是 正 常 运 两 表 行的 ; 一旦 结 果 不 一 致 , 发 出 警 报信 号 , 时 , 则 同 根据 自诊 断 的结 果 , 切 换 到 正 常 的 系统 去 。 后 备 方 式 操 作 时 , 冷 冷后 备系 统 不 运 行 , 在 自诊 它 断 检 测 出 运行 系统 故 障 后 才 切 入 后 备 系 统 。对 P C来 说 , 余 系 统 的 L 冗 范 围 主 要 是 C U、 储单 元 、 源系 统 和 通 信 系 统 , 有 在 可靠 性 要 求 P 存 电 只

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施PLC控制系统是现代工业中常见的自动控制系统,它可以用来控制各种不同的生产设备和工业过程。

由于PLC控制系统的可靠性对于工业生产的稳定运行至关重要,因此采取了一系列的可靠性措施来确保PLC控制系统的稳定运行。

本文将就PLC控制系统的可靠性措施进行浅谈,以帮助读者更好地了解和应用PLC控制系统。

PLC控制系统的可靠性措施包括对硬件和软件两方面的管理。

在硬件方面,对PLC控制器的选型和安装至关重要。

首先需要选择具有较高性能和可靠性的PLC控制器,如西门子、施耐德等知名品牌。

在安装过程中需要保证PLC控制器的稳定性,避免外部干扰和物理损坏。

在使用过程中需要定期进行检查和维护,保证硬件设备的长期稳定运行。

对于PLC控制系统的软件管理也十分重要。

在编写PLC程序时,需要采用结构化编程方法,避免使用过多的跳转和循环,以提高程序的可读性和稳定性。

在编写程序时需要充分考虑各种异常情况的处理,确保程序在出现异常情况时能够正确地进行处理,并保证系统的安全运行。

需要定期对程序进行版本管理和备份,以防止程序丢失或损坏。

PLC控制系统的可靠性措施还包括对通信网络的管理。

在现代工业中,很多PLC控制系统都需要与其他设备进行通信,因此对通信网络的管理至关重要。

在设计通信网络时需要考虑网络的稳定性和抗干扰能力,避免因网络问题导致控制系统失效。

同时需要采取相应的安全措施,对网络进行加密和隔离,以确保数据的安全传输。

对于PLC控制系统的可靠性还需要进行可靠性分析和风险评估。

通过对系统的可靠性进行分析,可以找出系统中存在的潜在问题和风险,及时进行改进和处理,以提高系统的可靠性和稳定性。

同时还需要定期进行系统的故障模拟和应急演练,以确保系统在出现故障时能够迅速进行处理并恢复正常运行。

PLC控制系统的可靠性措施需要从硬件、软件、通信网络和风险评估等多个方面来进行管理和控制。

只有通过全面的管理和措施,才能确保PLC控制系统的稳定运行,为工业生产提供可靠的自动控制保障。

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施PLC控制系统是目前工业自动化领域中普遍采用的一种自动控制技术,广泛应用于各行各业。

其主要作用是将输入信号处理后,通过输出信号控制执行机构进行各种操作。

然而,由于PLC控制系统需要直接控制生产过程,因此其可靠性非常重要。

不可靠的PLC控制系统可能会导致不良后果,如生产事故、设备损坏等。

因此,在设计PLC控制系统时,必须采取一系列措施来提高其可靠性。

1. 电源过滤措施PLC控制系统是通过电力驱动的,因此对电源的稳定性要求非常高。

如果电源不稳定,将可能导致PLC控制系统出现故障,影响设备的正常运行。

为解决这个问题,通常采用电源过滤的方式,通过滤波器等器件,将电源中的电流和电压波动尽可能地降低,从而消除掉电源中的干扰信号,提高系统的稳定性。

2. 输入/输出模块的保护输入/输出模块是PLC控制系统的核心部件,它们负责采集外部信号、输出控制信号,对于PLC控制系统的稳定性来说非常至关重要。

因此,应当对输入/输出模块进行有效保护。

比如,通过采用过压保护、过流保护、短路保护等措施,保证输入/输出模块不会受到过大的电压或电流、以及短路等异常情况的影响。

3. 信号线路的保护PLC控制系统需要在不同区域之间传输信号,因此信号线路的布置非常重要。

如果信号线路受到电磁干扰或雷击等问题的影响,将会导致信号传输中断,从而造成控制系统失效。

为了保证信号线路的稳定性,通常采用隔离器等器件,保护信号线路免受外界的干扰。

4. 库存备件的配备PLC控制系统是一种复杂的自动控制系统,其中涉及到许多的组件和部件。

为了保证系统的可靠性,在设计和运行过程中,需要将备件库存充分考虑进来。

必须备足必要的备件,并对备件进行分类和标识,以保证在出现故障时能够迅速从备件库存中取出并修复。

总的来说,PLC控制系统的可靠性是影响其稳定性和安全性的重要因素。

要保证PLC控制系统的可靠性,必须采取多种措施,包括电源过滤措施、输入/输出模块的保护、信号线路的保护,以及库存备件的配备等。

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施随着工业自动化的发展,PLC(可编程逻辑控制器)在工业控制系统中的应用越来越广泛。

PLC控制系统是工业过程自动化的重要组成部分,其稳定可靠的运行对于工业生产的连续性和可靠性至关重要。

本文将对PLC控制系统的可靠性措施进行浅谈。

一、硬件可靠性措施1. 选用高质量的硬件设备:PLC控制系统中的硬件设备包括PLC主机、输入输出模块、中继器等。

在选购硬件设备时,应选择知名品牌,确保产品质量可靠。

可以根据实际需求选择合适的硬件配置,避免过度配置或不足配置导致的问题。

2. 使用防护设施:PLC控制系统通常安装在工业环境中,存在较高的噪声、震动、温度等恶劣条件。

应使用防护设施,如防尘罩、防水罩、防震装置等,保护PLC设备免受外部环境的影响。

3. 电源冗余设计:电源是PLC控制系统正常运行的关键。

为确保系统不会因电源故障而停机,应采用电源冗余设计。

可以采用双电源供电系统,当一路电源故障时,自动切换到备用电源,确保系统持续供电。

4. 数据备份与恢复:PLC控制系统中的程序和数据非常重要。

为防止因设备故障、操作失误或病毒攻击等原因导致数据丢失,应定期进行数据备份,并制定相应的数据恢复方案。

二、软件可靠性措施1. 良好的程序设计:PLC控制系统中的程序是控制逻辑的核心,程序设计应遵循一定的规范和流程,确保程序的正确性和可靠性。

应注意程序模块的分离和模块化设计,方便程序的维护和修改。

2. 异常处理策略:PLC控制系统运行期间可能出现各种异常情况,如传感器故障、通信中断等。

为避免因异常情况导致系统崩溃,应制定相应的异常处理策略,及时发出报警信号、采取安全措施,确保系统能够安全、稳定地运行。

3. 软件更新与升级:PLC控制系统中的软件也需要定期进行更新和升级,以修复软件存在的漏洞和问题,并提供新的功能和性能。

在进行软件更新和升级时,应制定详细的操作计划,避免因升级失败或版本不兼容导致系统发生故障。

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施

浅谈PLC控制系统的可靠性措施PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是工业自动化领域中常用的控制设备,它能够实现程序控制、逻辑运算、定时计数、数据处理等功能,被广泛应用于各种自动化生产线和设备中。

在工业生产过程中,PLC控制系统的可靠性至关重要,因此需要采取一系列措施来确保其正常运行和稳定性。

本文将对PLC控制系统的可靠性措施进行浅谈,以供参考。

1. 设备选型在设计PLC控制系统时,首先需要根据生产过程的需求和特点选择合适的设备。

合适的设备应具备稳定的性能、可靠的质量、充足的功能与接口、良好的适应性和扩展性,并且能够满足生产线的需求。

还要考虑设备的可靠性指标和故障率,并对比不同品牌和型号的设备,选择性价比最高的PLC控制器。

2. 系统架构PLC控制系统的系统架构设计也对可靠性有很大影响。

在设计系统架构时,需要考虑线缆布置、接地、电磁干扰、设备间隔、冗余等因素,采用合理的布局和配置,有效减少外部干扰,避免信号错乱和噪声干扰,提高系统的稳定性和可靠性。

3. 软件开发PLC控制系统的软件开发是保障其可靠性的重要环节。

软件开发应遵循严格的规范和标准,确保程序的正确性和稳定性。

在软件编写过程中,要注重对程序逻辑的严谨性和完整性,充分考虑各种异常情况的处理,进行充分的测试和验证,确保程序的稳定性和可靠性。

4. 环境保护PLC控制系统通常工作在恶劣的工业环境中,如高温、湿度、粉尘、腐蚀气体等,这些环境对设备的可靠性会产生不利影响。

需要采取相应的环境保护措施,如安装防尘罩、防水罩、通风设备,进行防腐处理等,有效防止环境因素对设备的影响,提高系统的可靠性。

5. 耐用性考虑PLC控制系统的耐用性也是其可靠性的重要组成部分。

在选择设备和材料时,要注意其耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗老化等性能,选择高质量、耐用的材料和元器件,确保设备的长期稳定运行。

6. 定期维护定期维护是保障PLC控制系统可靠性的关键措施。

提高PLC控制系统可靠性的措施

提高PLC控制系统可靠性的措施

提高PLC控制系统可靠性的措施2009年11月17日星期二 17:13虽然PLC具有很高的可靠性,并且有很强的抗干扰能力,但在过于恶劣的环境或安装使用不当等情况下,都有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱,甚至造成内部元件损坏。

为了提高PLC系统运行的可靠性,使用时应注意以下几个方面的问题。

一、适合的工作环境1.环境温度适宜各生产厂家对PLC的环境温度都有一定的规定。

通常PLC允许的环境温度约在0~55°C。

因此,安装时不要把发热量大的元件放在PLC的下方;PLC四周要有足够的通风散热空间;不要把PLC安装在阳光直接照射或离暖气、加热器、大功率电源等发热器件很近的场所;安装PLC的控制柜最好有通风的百叶窗,如果控制柜温度太高,应该在柜内安装风扇强迫通风。

2.环境湿度适宜PLC工作环境的空气相对湿度一般要求小于85%,以保证PLC的绝缘性能。

湿度太大也会影响模拟量输入/输出装置的精度。

因此,不能将PLC安装在结露、雨淋的场所。

3.注意环境污染不宜把PLC安装在有大量污染物(如灰尘、油烟、铁粉等)、腐烛性气体和可燃性气体的场所,尤其是有腐蚀性气体的地方,易造成元件及印刷线路板的腐蚀。

如果只能安装在这种场所,在温度允许的条件下,可以将PLC封闭;或将PLC安装在密闭性较高的控制室内,并安装空气净化装置。

4.远离振动和冲击源安装PLC的控制柜应当远离有强烈振动和冲击场所,尤其是连续、频繁的振动。

必要时可以采取相应措施来减轻振动和冲击的影响,以免造成接线或插件的松动。

5.远离强干扰源PLC应远离强干扰源,如大功率晶闸管装置、高频设备和大型动力设备等,同时PLC还应该远离强电磁场和强放射源,以及易产生强静电的地方。

二、合理的安装与布线1. 注意电源安装电源是干扰进入PLC的主要途径。

PLC系统的电源有两类:外部电源和内部电源。

外部电源是用来驱动PLC输出设备(负载)和提供输入信号的,又称用户电源,同一台PLC的外部电源可能有多规格。

影响PLC控制系统可靠性的因素及改进措施

影响PLC控制系统可靠性的因素及改进措施
多点 接 地法 。

2 信 号线 的干扰 及改 进措 施 PC L 控制系统的各类信号传输线 除了传输各种有效的信息外 ,还传 输着外部的干扰信号 。主要是信号线受空间电磁辐射感应 的干扰 ,这是 很严重的。由信号引入干扰会 引起Ⅳ 信号异常 ,大大降低测量精度 ,严 o
重时将引起元器件损伤。隔离性能差的系统 ,将导致信号 间互相干扰 , 引起共地系统 总线 回流 ,造成逻辑数据变化 、误动和死机 。实际生产过 程 中,P C L 控制系统因信号引入干扰造成I 点损坏 的情况相 当严重 ,由 / O 此 引 起 系统 故 障 。 输入通道中的检测信号一般较弱 、传输距 离较长 ,使现场干扰 和电 路结构模数混杂等因素很容易进入通道 。保护方法可在输入端外加一级 光电耦合器 ,一旦有 高压 电压等侵入 回路时 ,使其击穿保护级光耦 , 可 保 护 回路 。 同时为了提高输入信号可靠性 ,可采用 软件编程的方法来解决 ,比 如开关 型传感器信号的 “ 去抖动 ”措施 :当按钮作为输入信号 时,则不 可避免会产生抖动 ;输入信号是继电器时 , 也会产生瞬间跳 动,将会引 起系统误动。通过编程建立去抖梯型图 ,定时时间根据触点抖动情况和 系 统要 求 的响 应 速度 而 定 ,以保 证触 点 稳 定断 开 ( 闭合 )才 执行 。 在输 出通 道 中 ,功 率 驱 动 部 分 和驱 动 对 象 也 可 能 产生 较 严 重 的 电 气 噪声 ,并通过输出通道耦合作用进入系统。P C的输出驱动负载有 交流 L 负载和直流负载两类 ,对交流负载的保护措施是并联 阻容吸收电路 ,跋 防止浪涌电流对P C L 输出电路的冲击 :对直流负载是并联续 流二极管 , 以防止关断时反 电势电压对P C L 输人 电路的冲击。但 是 ,当控制系统 的 交流用电设备较多时 ,有时无法有效抑制干扰对P c L 及其输 出电路 的影 响 ,严重时甚至会扰乱系统的正常工作程序 。为此 ,当P C L 的驱动元件 主要是 电磁 阀和交流接触器线 圈时,为 了提高系统的可靠性 ,常在P C L 输出端与驱动元件之间增加过零型固态继电器A — SR C S I。 同时为了提高系统输 出的可靠性 , 在硬件设计和编程 中必须考虑互 锁功能 ,并应互相配合 。因为单纯在P C L 内部逻辑上的互锁 ,往往在外 电路发生故障时失去了作用 。例如对电动机正 、反转接触器互锁 , 在 仅 梯形 图中用软件来实现是不够 的。因为大功率 电动机有时会 出现因接触 器 主触点 “ 烧死 ”而在线 圈断电后主电路仍不 断开 的故障 。这时 ,P C L
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浅谈PLC控制系统的可靠性措施
摘要:本文对plc控制系统的主要干扰源进行了分析,介绍了可供选用的抗干扰措施,在实际应用中,应根据系统的具体情况,有针对性地采用其中的某些抗干扰措施。

关键词:plc控制系统;可靠性;抗干扰措施
中图分类号:tp273.5 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013) 04-0066-01
plc是专门为工业环境设计的控制装置,一般不需要采取什么特殊措施,就可以直接在工业环境中使用。

但是如果环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或者安装使用不当,都不能保证系统的安全正常运行。

干扰可能使plc接收到错误的信号,造成误动作,或者使plc内部数据丢失,严重时甚至会使系统失控。

在系统设计时,应采取相应的可靠性措施,以消除或减少干扰的影响,保证系统的正常运行。

一、电源的抗干扰措施
电源是干扰进入plc的主要途径之一,电源干扰主要是通过供电线路的阻抗耦合产生的,各种大功率用电设备是主要的干扰源。

在干扰较强或者对可靠性要求很高的场合,可以在plc的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。

可以在互联网上搜索和选用电源滤波器或净化电源产品。

隔离变压器可以抑制从电源线窜入的外来干扰,提高抗高频共模干扰能力。

高频干扰信号不是通过变压器绕组的耦合,而是通过一
次,二次级绕组之间的分布电容传递的。

在一次、二次绕组之间加绕屏蔽层,并将它和铁心一起接地,可以减少绕组间的分布电容,提高抗高频干扰的能力。

动力部分、控制部分、plc、i/o电源应分别配线,系统的动力线应足够粗,以降低大容量异步电动机起动时的线路压降。

二、输入/输出的抗干扰措施
(一)布线的抗干扰措施。

数字量信号传输距离较远时,可以选用屏蔽电缆。

模拟信号和高速信号(例如旋转编码器的输出信号)应选择屏蔽电缆,通信电缆应按规定选取。

plc应远离强干扰源,例如大功率晶闸管装置、变频器、高频焊机和大型动力设备等。

plc不能与高压电器安装在同一个开关柜内,在柜内plc应远离动力线(两者之间的距离应大于200mm)。

信号线与功率线应分开走线,电力电缆单独走线,不同类型的线应分别装入不同的电缆管或电缆槽中,并使其有尽可能大的空间距离。

当数字量输入、输出线不能与动力线分开布线,且距离较远时,可以用继电器来隔离输入/输出线上的干扰。

i/o线与电源线应分开走线,并保持一定的距离。

如果不得已要在同一线槽中布线,应使用屏蔽电缆线。

交流线与直流线应分别使用不同的电缆,数字量、模拟量i/o线应分开敷设,后者应采用屏蔽线。

不同的信号线最好不用同一个插接件传接,如果必须用同一个插接件,要用备用端子或地线端子将它们分隔开,以减少相互干扰。

传送模拟信号的屏蔽线,其屏蔽层应一端接地,为了泄放高频干扰,数字信号线的屏蔽层应并联电位均衡线,其电阻应小于屏蔽层电阻的1/10,并将屏蔽层两端接地。

如果无法设置电位均衡线,或只考虑抑制低频干扰时,也可以一端接地。

如果模拟量输入/输出信号距离plc较远,应采用4~20ma的电流传输方式,而不是采用易受干扰的电压传输方式。

干扰较强的环境应选用有光电隔离的模拟量i/o模块,使用分布电容小、干扰抑制能力强的配电器为变送器供电,以减少对plc的模拟量输入信号的干扰。

对模拟量输入信号作数字滤波是减轻干扰的有效措施。

应短接未使用的a/d通道的输入端,以防止干扰电压通过它们进入plc,影响系统的正常工作。

(二)plc的接地。

良好的接地时plc安全可靠运行的重要条件,错误的接地会在不同的接地点之间产生地位差,引起接地环路电流,影响系统的正常工作。

模拟地电位的分布干扰将导致测量精确度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。

plc与强电设备最好分别使用不同的接地装置,接地线的截面积应大于2mm2,接地点与plc的距离应小于50m。

在发电厂或变电站中有接地网络可供使用。

各控制屏和自动化元件可能相距甚远,若分别将它们在就接近的接地母线上接地,强电设备的接地电流可能在两个接地点之间产生较大的电位差,干扰控制系统的工作。

为防止不同信号回路接地线上的电流引起交叉干扰,必须分系统(例如以控制屏为单位)将弱电信号的内部地线接
通,然后各自用规定截面积的导线统一引到接地网络的某一点,从而实现控制系统一点接地的要求。

(三)防止变频器干扰的措施。

现在plc越来越多地与变频器一起使用,经常会遇到变频器干扰plc的正常运行,变频器已经成为plc最常见的干扰源。

变频器的主电路为交-直-交变换电路,工频电源被整流成直流电压信号,输出的是基波频率可变的高频脉冲信号,载波频率可能高达数十千赫兹。

变频器的输入电流为含有丰富的谐波的脉冲波,将通过电力线干扰其他设备。

变频器的输出主电路中也有丰富的谐波电流,所以变频器的主电路是辐射源,谐波电流通过电缆向空间辐射,干扰邻近的电气设备。

可以在变频器输入侧与输出侧串接电抗器,或安装谐波滤波器,以吸收谐波、抑制高频谐波电流。

将变频器放在控制柜内,并将其金属外壳接地,对高频谐波有屏蔽作用。

plc的信号线和变频器的输出线应分别穿管敷设,变频器的输出线一定要使用屏蔽电缆或穿钢管敷设,以避免辐射干扰和感应干扰。

(四)强烈干扰环境中隔离措施。

一般情况下,plc的输入/输出信号采用内部的隔离措施即可以保证系统正常运行。

因此一般没有必要在plc外部再设置干扰隔离器件。

在发电厂等工业环境,空间极强的电磁场和高电压、大电流断路器的通断将会对plc产生强烈的干扰。

由于现场条件的限制,有时
很长的强电电缆和plc的抵压控制电缆只能敷设在同一个电缆沟内,强电干扰在输入线上产生的感应电压和感应电流相当大,可能会使plc输入端的光耦合器中的发光二极管发光,使plc产生误动作。

在这种情况下,对于用长线引入plc的数字量信号,可以用小型继电器来隔离。

为了提高抗干扰能力,对长距离的plc的外部信号、plc和计算机之间的串行通信信号,可以考虑用光纤来传输和隔离,或者使用带光耦合器的通信接口。

(五)plc输出的可靠性措施。

如果用plc驱动交流接触器,应将额定电压为ac380v的交流接触器的线圈换成220v的。

在负载要求的输出功率超过plc的允许值时,应设置外部继电器。

plc输出模块内的小型继电器的触点小、断弧能力差,不能直接用于dc220v 的电路,必须通过外部继电器驱动dc220v的负载。

与plc装在同一个开关柜内的电感性元件,例如继电器、接触器的线圈,应并联rc消弧电路。

参考文献:
[1]廖常初.s7-200plc基础教程[m].机械工业出版社,2007-12.
[2]王成福.提高plc控制系统可靠性的措施[j].金华职业技术学院学报,2005(01).。

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