七煤集团公司土建工程处
摘要:工业领域在国家的发展中扮演着非常重要的角色，也是国家可持续发展的基础，在近几年的发展中，国家相关部门不断提高对工业生产和机械制造的重视，并将一些先进的技术手段应用其中，以此来为工业生产与制造提供有利条件。PLC控制系统是工业生产中的重要部分，是一种先进的数字运算装置，对工业领域未来的发展更有着深远的影响。但是PLC控制系统在实际应用中，还是会存在一些不足之处，需要对其进行进一步的研究与完善，以此来提高PLC控制系统的使用价值。本篇文章就提高PLC控制系统可靠措施方面内容进行简单的论述，仅供相关学者参考。
关键词:PLC；控制系统；可靠性
随着国家整体实力的提高，工业领域的发展水平得到了明显的提升与进步，不仅为国家生产建设提供着有效的保障，同时还促进着国民经济的发展。在近几年的发展中，工业领域逐渐提高了对PLC控制系统的重视，同时还对系统中涉及到的技术和控制装置等进行了深入的研究与探索，并将一些先进独特的系统控制方式和理念融入其中，以此来提高PLC控制系统整体的运作水平。但是也有一些地区在进行工业生产的过程中，对PLC控制系统方面的内容不加以重视，导致系统可靠性下降。因此，如何提高PLC控制系统的可靠性，成为了工业领域发展中需要解决的问题。
一、PLC控制系统的设备选型
PLC控制系统在运作过程中会涉及到很多仪器设备，如果相关工作团队不能严格检查设备的性能和质量，那么就会降低PLC控制系统的运作效率，影响正常工作的开展。所以，在对设备选型的时候，相关工作人员应该注意以下几个方面的内容：
第一，设备选型时，相关工作人员需要先对设备的可靠性进行相应的检测，对于存在问题的设备进行及时的替换，以此来确保PLC控制系统后期的运作质量。第二，工作人员需要对设备的抗干扰指标进行全面的检查，对不符合系统运作的设备进行有效的改进与完善，提升系统运作的可靠性。第三，要想提高PLC控制系统的可靠性，还需要对工业环境进行全方位勘察，并对工业环境中影响系统可靠性因素进行剔除，通过相关技术手段的操控方式来提升工业环境的抗干扰能力和灵活适应性。通过这样的方式，PLC控制系统中设备的质量就能在最大程度上得到保障。
二、抗干扰的措施
1、电源的抗干扰措施
第一，在干扰较强或者对可靠性很高的场合，可以在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，开关稳压电源系统。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。第二，PLC的控制器与I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，并与主电源分开，这样当输入输出供电断电时，不会影响到控制器的供电 分离供电系统。第三，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启动时的线路压降。
2、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，应选择屏蔽电缆。通信电缆应按规定选取。应远离电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。PLC不能与高压电器安装在同一开关柜内。在柜内PLC应远离动力线。信号线与功率线应分开走线，电力电缆应单独走线，不同类型的线应分别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，且保持一定的距离。如果不得已要在同一线槽中布线，应使用屏蔽电缆。
3、PLC接地的干扰措施
PLC最好与强电设备分别使用不同的接地装置，接地线应避开强电回路，若无法避开时，应垂直相交，缩短平行走线的长度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接地电阻应小于5欧姆，接地线要粗，接地线的截面积应大于2平方毫米，接地点与PLC的距离应小于50m，要靠近PLC装置。给PLC接已专用线可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，严禁与其他设备串联接地。
4、防止变频器干扰的措施
现在PLC愈来愈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。
三、故障检测与诊断
大量的工程实践证明，PLC外部的输入元件与输出元件，例如限位开关、电磁阀、接触器等故障率远远高于PLC本身的故障率，而这些元件出现故障时，PLC一般不会觉察出来，不会自动停机，可能会使故障扩大，直至强电保护装置动作后停机，有时会造成设备和人身事故。停机后，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，例如自动停机或用指示灯，人机界面显示报警信息等。
1、设计完善的故障报警系统
在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统，1级设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以1Hz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况，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钮3s，所有指示灯应全部点亮，如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏，应立即更换，改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。
2、逻辑错误检测
在系统正常运行时，PLC的输入、输出信号和内部的信号相互之间存在着确定的关系，如果出现异常的逻辑信号，则说明出现了故障。因此可以编制一些常见故障的异常逻辑关系，可以用指示灯或者人机界面显示出故障信号，并通过用户程序对故障处理。
3、超时检测
机械设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，即使变化也不会太大。在PLC发出某个输出信号，相应的外部执行机构开始动作时，启动一个定时器监视该步的动作是否按时完成。定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长一些。
四、结束语
虽然在现阶段的发展中，相关科研团队已经对PLC控制系统可靠性的控制措施有所了解和掌握，同时还能借助相关的技术手段来提高PLC控制系统的可靠性，从而为工业生产制造领域的发展贡献力量。但是与国外一些科技实力雄厚的国家相比，国内PLC控制系统的可靠性能还需要得到进一步的创新与完善。根据相关资料信息显示，国外一些国家已经将PLC控制系统应用到了石油化工、交通运输或电力领域的发展中，就连文化娱乐领域都有所涉及。因此，要想有效的提高国内PLC控制系统的运作水平和使用价值，相关科研团队不仅要增加研究力度，同时还要对系统运作中存在的问题进行及时的处理。另外还可以借鉴国外先进技术手段来提高PLC控制系统的可靠性，来提高系统运作效率和质量。
参考文献:
[1]肖广起, 李晓华. 提高PLC控制系统可靠性的分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2014(21).
[2]王松. 提高PLC控制系统的可靠性研究[J]. 商情, 2015(5):219-220.
[3]许学军. 浅谈提高PLC控制系统可靠性的有效措施[J]. 环球市场信息导报, 2013(24).
论文作者:潘,棋
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/24
标签：控制系统论文; 可靠性论文; 设备论文; 干扰论文; 故障论文; 指示灯论文; 变频器论文; 《防护工程》2017年第26期论文;