工業(yè)年月機(jī)作為中央控制單元镀赌，配有組態(tài)軟件钻字，選用大屏幕實(shí)時(shí)監(jiān)視界面县防，實(shí)現(xiàn)各控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)顯示现岗、數(shù)據(jù)修改也控、故障診斷、自動(dòng)報(bào)警洼宪，還可顯示查詢歷史事件記錄育床，系統(tǒng)各主要部件累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，各裝置工藝流程圖绒霹，各裝置結(jié)構(gòu)圖等。

 1窑竖、控制系統(tǒng)選擇PLC的原因

 中央控制單元和下位機(jī)PLC之間采用串行通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換擅啸，通常距離在1000m以內(nèi)選用485雙絞線通訊方式，較常距離可選用光纖通訊适固，更長(zhǎng)距離也可選用無(wú)線通訊方式碎领。下位機(jī)選用PLC控制，根據(jù)控制對(duì)象的多少，控制對(duì)象的范圍挡毅，可選用一臺(tái)或多臺(tái)PLC進(jìn)行控制蒜撮，PLC之間數(shù)據(jù)交換是利用內(nèi)部鏈接寄存器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享跪呈。由于PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)實(shí)時(shí)監(jiān)控具有很高的可靠性段磨，且編程簡(jiǎn)單、靈活耗绿，因此越來(lái)越受到人們重視苹支。

 2、控制系統(tǒng)可靠性降低的主要原因

 雖然工業(yè)控制機(jī)和可編程控制器本身都具有很高的可靠性误阻，但如果輸入給PLC的開(kāi)關(guān)量信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤债蜜，模擬量信號(hào)出現(xiàn)較大偏差，PLC輸出口控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)有按要求動(dòng)作究反，這些都可能使控制過(guò)程出錯(cuò)寻定，造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

 影響現(xiàn)場(chǎng)輸入給PLC信號(hào)出錯(cuò)的主要原因有：

 1)造成傳輸信號(hào)線短路或斷路（由于機(jī)械拉扯精耐，線路自身老化狼速，特別是鼠害），當(dāng)傳輸信號(hào)線出故障時(shí)冬蝶，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)無(wú)法傳送給PLC裁鸦，造成控制出錯(cuò)；

 2)機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)瘟气，現(xiàn)場(chǎng)觸點(diǎn)雖然只閉合一次肮脱，PLC卻認(rèn)為閉合了多次，雖然硬件加了濾波電路断憨，軟件增加微分指令夜痊，但由于PLC掃描周期太短，仍可能在計(jì)數(shù)瑰保、累加淆捆、移位等指令中出錯(cuò)，出現(xiàn)錯(cuò)誤控制結(jié)果柱阱；

 3)現(xiàn)場(chǎng)變送器暑懊，機(jī)械開(kāi)關(guān)自身出故障，如觸點(diǎn)接觸不良概尝，變送器反映現(xiàn)場(chǎng)非電量偏差較大或不能正常工作等蜒金，這些故障同樣會(huì)使控制系統(tǒng)不能正常工作。

 影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)出錯(cuò)的主要原因有：

 1)控制負(fù)載的接觸不能可靠動(dòng)作承边，雖然PLC發(fā)出了動(dòng)作指令遭殉，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)并沒(méi)按要求動(dòng)作石挂；

 2)控制變頻器起動(dòng)，由于變頻器自身故障险污，變頻器所帶電機(jī)并沒(méi)按要求工作痹愚；

 3)各種電動(dòng)閥、電磁閥該開(kāi)的沒(méi)能打開(kāi)蛔糯，該關(guān)的沒(méi)能關(guān)到位拯腮，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)能按PLC的控制要求動(dòng)作，使系統(tǒng)無(wú)法正常工作渤闷，降低了系統(tǒng)可靠性疾瓮。要提高整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性，必須提高輸入信號(hào)的可靠性和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的準(zhǔn)確性飒箭，否則PLC應(yīng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題狼电，用聲光等報(bào)警辦法提示給操作人員，盡快排除故障弦蹂，讓系統(tǒng)安全哥钉、可靠、正確地工作瀑红。

 3峦铲、設(shè)計(jì)完善的故障報(bào)警系統(tǒng)

 在自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中我們?cè)O(shè)計(jì)了3級(jí)故障顯示報(bào)警系統(tǒng)，1級(jí)設(shè)置在控制現(xiàn)場(chǎng)各控制柜面板贼扩，用指示燈指示設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況筑轻，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)對(duì)應(yīng)指示燈亮，當(dāng)該設(shè)備運(yùn)行有故障時(shí)指示燈以1Hz的頻率閃爍璧酣。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設(shè)備工作情況具雹，專門(mén)設(shè)置了故障復(fù)位/燈測(cè)試按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行任何時(shí)間持續(xù)按該按鈕3s扑诈，所有指示燈應(yīng)全部點(diǎn)亮衔系，如果這時(shí)有指示等不亮說(shuō)明該指示燈已壞，應(yīng)立即更換很刃，改按鈕復(fù)位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設(shè)備工作狀態(tài)砾褂。2級(jí)故障顯示設(shè)置在中心控制室大屏幕監(jiān)視器上，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)昼浦，有文字顯示故障類型馍资，工藝流程圖上對(duì)應(yīng)的設(shè)備閃爍，歷史事件表中將記錄該故障关噪。3級(jí)故障顯示設(shè)置在中心控制室信號(hào)箱內(nèi)迷帜，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，信號(hào)箱將用聲色洞、光報(bào)警方式提示工作人員，及時(shí)處理故障。在處理故障時(shí)火诸，又將故障進(jìn)行分類锦针，有些故障是要求系統(tǒng)停止運(yùn)行的，但有些故障對(duì)系統(tǒng)工作影響不大置蜀，系統(tǒng)可帶故障運(yùn)行奈搜，故障可在運(yùn)行中排除，這樣就大大減少整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)間盯荤，提高系統(tǒng)可靠性運(yùn)行水平馋吗。

4、輸入信號(hào)可靠性研究

 要提高現(xiàn)場(chǎng)輸入給PLC信號(hào)的可靠性秋秤，首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開(kāi)關(guān)福咙，防止各種原因引起傳送信號(hào)線短路、斷路或接觸不良纷辈。其次在程序設(shè)計(jì)時(shí)增加數(shù)字濾波程序秋孕，增加輸入信號(hào)的可信性。

 在現(xiàn)場(chǎng)輸入觸點(diǎn)后加一定時(shí)器膛躁，定時(shí)時(shí)間根據(jù)觸點(diǎn)抖動(dòng)情況和系統(tǒng)要的響應(yīng)速度確定绞胡，一般在幾十ms，這樣可保證觸點(diǎn)確實(shí)穩(wěn)定閉合后赢虚，才有其它響應(yīng)覆逊。模擬信號(hào)濾波可采用圖2b 程序設(shè)計(jì)方法，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)連續(xù)采樣3次舰秀，采樣間隔由A/D轉(zhuǎn)換速度和該模擬信號(hào)變化速率決定波媒。3次采樣數(shù)據(jù)分別存放在數(shù)據(jù)寄存器DT10、DT11苫治、DT12中滋遗，當(dāng)最后1次采樣結(jié)束后利用數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)交換指令零院、數(shù)據(jù)段比較指令去掉最大和最小值溉跃，保留中間值作為本次采樣結(jié)果存放在數(shù)據(jù)寄存器DT0中。

 提高讀入PLC現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的可靠性還可利用控制系統(tǒng)自身特點(diǎn)告抄，利用信號(hào)之間關(guān)系來(lái)判斷信號(hào)的可信程度撰茎。如進(jìn)行液位控制，由于儲(chǔ)罐的尺寸是已知的打洼，進(jìn)液或出液的閥門(mén)開(kāi)度和壓力是已知的龄糊，在一定時(shí)間里罐內(nèi)液體變化高度大約在什么范圍是知道的，如果這時(shí)液位計(jì)送給PLC的數(shù)據(jù)和估算液位高度相差較大募疮，判斷可能是液位計(jì)故障炫惩，通過(guò)故障報(bào)警系統(tǒng)通知操作人員檢查該液位計(jì)僻弹。又如各儲(chǔ)罐有上下液位極限保護(hù)，當(dāng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)發(fā)出信號(hào)給PLC他嚷，這個(gè)信號(hào)是否真實(shí)可靠蹋绽，在程序設(shè)計(jì)時(shí)我們將這信號(hào)和該罐液位計(jì)信號(hào)對(duì)比，如果液位計(jì)讀數(shù)也在極限位置筋蓖，說(shuō)明該信號(hào)是真實(shí)的卸耘；如果液位計(jì)讀數(shù)不在極限位置，判斷可能是液位極限開(kāi)關(guān)故障或傳送信號(hào)線路故障孟若，同樣通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)通知操作人員處理該故障笙铸。由于在程序設(shè)計(jì)時(shí)采用了上述方法，大大提高了輸入信號(hào)的可靠炮方。

5奖踏、執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性研究

 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)準(zhǔn)確地輸入給PLC后，PLC執(zhí)行程序崇旺，將結(jié)果通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)都鸳、控制。怎樣保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)按控制要求工作设哀，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)有按要求工作猪楣，怎樣發(fā)現(xiàn)故障？我們采取以下措施：當(dāng)負(fù)載由接觸器控制時(shí)甥迷，啟動(dòng)或停止這類負(fù)載轉(zhuǎn)為對(duì)接觸器線圈控制象掖，啟動(dòng)時(shí)接觸器是否可靠吸合，停止時(shí)接觸器是否可靠釋放歹恬，這是我們關(guān)心的腾蔼。

 X0為接觸器動(dòng)作條件，Y0為控制線圈輸出晌该，X1為引回到PLC輸入端的接觸器輔助常開(kāi)觸點(diǎn)肥荔，定時(shí)器定時(shí)時(shí)間大于接觸器動(dòng)作時(shí)間。R0為設(shè)定的故障位朝群，R0為ON表示有故障燕耿，做報(bào)警處理；R0為OFF表示無(wú)故障姜胖。故障具有記憶功能誉帅，由故障復(fù)位按鈕清除。

 當(dāng)開(kāi)啟或關(guān)閉電動(dòng)閥門(mén)時(shí)右莱，根據(jù)閥門(mén)開(kāi)啟蚜锨、關(guān)閉時(shí)間不同，設(shè)置延時(shí)時(shí)間慢蜓，經(jīng)過(guò)延時(shí)檢測(cè)開(kāi)到位或關(guān)到位信號(hào)亚再，如果這些信號(hào)不能按時(shí)準(zhǔn)確返回給PLC郭膛，說(shuō)明閥可能有故障，做閥故障報(bào)警處理针余。程序設(shè)計(jì)如圖3b 所示芳倒。X2為閥門(mén)開(kāi)啟條件，Y1為控制閥動(dòng)作輸出标宪，定時(shí)器定時(shí)時(shí)間大于閥開(kāi)啟到位時(shí)間，X3為閥到位返回信號(hào)袋凶，R1為閥故障位励普。

6、結(jié)論

 我們?cè)趧倮吞飫倮捎蛷S勝砣注聚站自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了以上方法弦捶，經(jīng)過(guò)近2年的運(yùn)行證明這些方法的采用對(duì)提高系統(tǒng)可靠性運(yùn)行是行之有效的铜氛。

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