引言：

　　PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到整個生產(chǎn)效率和安全非畜，不論是硬件、還是軟件或者外圍設(shè)備辛蕊，只要其中某一環(huán)節(jié)出問題都將導(dǎo)致停產(chǎn)亦弛。因而它是討論技術(shù)要求的首要因素。

　　工程自動化系統(tǒng)采用SIEMENSS7—400PLC系統(tǒng)同衣，由PLC做為控制站竟块，工業(yè)型計算機(jī)做為操作站構(gòu)成分布式結(jié)構(gòu)，滿足原料場耐齐、燒結(jié)廠彩郊、高爐、轉(zhuǎn)爐及連鑄等控制需求蚪缀。如果環(huán)境惡劣秫逝，干擾強(qiáng)烈或安裝使用不當(dāng)，維護(hù)不到位询枚，保護(hù)程序考慮不周等违帆，都不能保證PLC正常、可靠金蜀、安全地運行刷后。因此。討論如何提高PLC控制系統(tǒng)可靠性問題十分重要渊抄。
　　
　　1主要技術(shù)性能及技術(shù)要求
　　
　　(1)西門子S7—400控制系統(tǒng)要求設(shè)備工作環(huán)境溫度20-25℃尝胆，防震丧裁、防塵、防電磁干擾环壳，相對濕度20%-70%無冷凝;一個基架上模板的安排原則是：能夠插入的模板數(shù)央嘱，受它們從超級背板總線取得的電流值的限制(具體參見各模板的技術(shù)要求)。
　　
　　(2)多個機(jī)架配置的S7—400模板安排原則乞瑰。接口模板總是位于3號槽馏纱，第1個信號模板的左邊。每個機(jī)架上不應(yīng)超過8個槽板排击，模板總是位于接口模板的左邊素牌。能插入的模板數(shù)受S7—400背板總線允許提供電流的限制，每1排或每1機(jī)架
　　
　　總是電流耗量不能超過1.2A患漆。
　　
　　(3)CPU工作時可選的電源：200—240VAC墓且、24VDC。
　　
　　(4)選用電源模板總電量不能低于或等于輸入任础、輸出單元的電流總耗量巴疾。
　　
　　(5)CPU模板有后備電池，起防電程序丟失的功能稀境。
　　
　　(6)系統(tǒng)應(yīng)單獨接地玲躯，接地電阻R≤4n。
　　
　　2 影響PLC控制系統(tǒng)可靠性的主要因素
　　
　　PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到整個生產(chǎn)效率和安全鳄乏，不論是硬件跷车、還是軟件或者外圍設(shè)備，只要其中某一環(huán)節(jié)出問題都將導(dǎo)致停產(chǎn)橱野。因而它是討論技術(shù)要求的首要因素朽缴。　　
　　由原理圖可見水援，只有5%的故障發(fā)生在可編程控制器中密强，這說明可編程控制器本身的可靠性遠(yuǎn)高于外部設(shè)備的可靠性，90%的故障發(fā)生在I/O模板中蜗元，只有10%的故障發(fā)生在控制器中或渤。說明發(fā)生在可編程控制器CPU、存儲器奕扣、系統(tǒng)總線和電源中的故障只占系統(tǒng)總故障的0.5%薪鹦，而發(fā)生在I/O模板中的故障也只占系統(tǒng)全部故障的4.5%。分析可見惯豆，通常池磁，在實際應(yīng)用中往往從以下幾方面來考慮。
　　(1)要注意外部設(shè)備的選擇葬籽，縮短大量的維修時間捻尉。
　　
　　(2)數(shù)據(jù)和程序的保護(hù)饮茬。大部分PLC控制系統(tǒng)都采用鋰電池支持的RAM來存儲用戶的應(yīng)用程序，一般一支電池的壽命為5年左右候钟，用完后應(yīng)用程序?qū)⑷縼G失拉狸。因此一些重要的地方常采用存儲卡來存儲用戶的應(yīng)用程序。將程序及技術(shù)資料作為存檔保存起來据鼓。以防后備使用。
　　
　　(3)安裝與布線要采取一定的抗干擾措施帅忌。一般PLC電源都采用帶屏蔽層1：1隔離變壓器供電弦银，在有較強(qiáng)干擾源的環(huán)境中使用時，應(yīng)將屏蔽層和PLC浮地端子接地此幕，接地線面積不能小于2mm2宦衡。接地線要采取獨立的方式，不能用與其它設(shè)備串聯(lián)方式接地签缸。PLC電源線尼荆，I/O電源線，輸入唧垦、輸出信號線捅儒，交、直流線都應(yīng)盡量分開布線振亮。開關(guān)量信號線與模擬量信號線也應(yīng)該分開布線巧还，后者應(yīng)用屏蔽線，并且將屏蔽層可靠接地等等坊秸。
　　
　　3 提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的方法
　　
　　3.1重視安裝
　　
　　提高PLC控制系統(tǒng)可靠性是一項長期麸祷、持久的工作。首先褒搔，施工和安裝是非常重要的環(huán)節(jié)阶牍，必須嚴(yán)格把關(guān)，這樣可減少投產(chǎn)故障率星瘾。其次走孽，要保證檢修質(zhì)量，特別是技改線路改動和系統(tǒng)改造琳状，是目前的當(dāng)務(wù)之急洪洪。否則，幾年的系統(tǒng)改造后丘三，大量線路的更換极谚，線號丟失及程序變更，該記錄備份的沒有做記錄等许辖。致使維護(hù)工作量加大疲些，可靠性得不到保證通肋。這一項是人們極易疏忽的，必需引起高度重視眷抠。
　　
　　3.2老化篩選法
　　
　　通常我們用“老化篩選”的方法璃蓬，就是結(jié)束“早期”，延長“偶然期”漏踊，“損耗期”及時更換來提高PLC系統(tǒng)的可靠性想祝。該方法主要用于不可修復(fù)元件。PLC控制系統(tǒng)的失效率是與時間有關(guān)娱畔。我們將設(shè)備元件的故障率y(t)隨時間變化劃分為三個時期進(jìn)行分析览讳，如圖2所示。這種變化曲線通常稱故障率曲線也稱為浴盆曲線部凑。
　　(1)早期故障較高(O～t0期間)露乏。主要是由于系統(tǒng)內(nèi)在設(shè)計錯誤、元器件質(zhì)量涂邀、安裝和工藝缺陷等不合理原因引起瘟仿，但隨時間的增加故障率迅速降低。這一時期的主要任務(wù)是盡早找出不可靠的因素使系統(tǒng)盡快穩(wěn)定下來比勉。
　　
　　(2)偶然期故障期(t0～t1期間)比較穩(wěn)定劳较，也可稱為隨機(jī)故障期。此時期故障是隨機(jī)發(fā)生的浩聋，系統(tǒng)的故障率最低而且穩(wěn)定兴想，可視為常數(shù)。這一時期是系統(tǒng)的最佳狀態(tài)期赡勘，在運行中應(yīng)以加強(qiáng)維護(hù)延長這段時期的時間嫂便，應(yīng)做好定期檢修和維護(hù)工作。
　　
　　(3)損耗期(t1之后)故障率上升闸与，這是因為常時間以來構(gòu)成系統(tǒng)的某些零件已經(jīng)老化耗損毙替，壽命衰竭機(jī)械和電氣磨損以及絕緣的老化所引起。在這段時期中大部分元件要開始失效喳卢。如能事先知道損耗開始的時間弯枢，事先更換元器件，延長系統(tǒng)的有效壽命坦妙。推遲耗損故障期的到來涡瀑。
　　
　　4 PLC控制系統(tǒng)的安全設(shè)計方法
　　
　　盡管PLC的運行是安全、可靠的璃帘，作為一個系統(tǒng)來說婉错，穩(wěn)定可靠仍然是不可忽視的問題.系統(tǒng)安全設(shè)計要充分利用PLC的特點，使PLC的運行能真正達(dá)到安全、可靠姐药。

　　(1)硬件保護(hù)组缎。主要包括：聯(lián)鎖保護(hù)、限位保護(hù)和急停保護(hù)等削晦。
　　
　　(2)軟件保護(hù)朴轰。主要包括：聯(lián)鎖保護(hù)、限位保護(hù)挥昵、限時保護(hù)和自檢保護(hù)等唆阿。PLC是利用存儲程序進(jìn)行控制，用存儲的程序進(jìn)行安裝保護(hù)锈锤，也可以使其只執(zhí)行正確的操作驯鳖，而拒絕錯誤的命令。軟件保護(hù)主要利用自檢信息及時發(fā)現(xiàn)隱患牙咏，清除故障;也可針對工程的特點臼隔，自編診斷程序而排除故障嘹裂，以確保PLC可靠妄壶、穩(wěn)定、安全運行寄狼。
　　
　　5 PLC控制系統(tǒng)可靠性的管理
　　
　　5.1人的管理
　　
　　隨著科技的發(fā)展丁寄，自動化的科學(xué)含量不斷的提高。這將對工作人員的素質(zhì)提出更高的要求泊愧。工作人員不但要熟悉設(shè)備情況伊磺、檢修、規(guī)劃和設(shè)計等;而且還要懂得計算機(jī)以及具有一定技術(shù)水平删咱。因此屑埋，必須從人員的培訓(xùn)力度、培訓(xùn)方式和培訓(xùn)內(nèi)容等著手凭坪。不斷提高工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和思想素質(zhì)肤俱，才能勝任其工作崗位。
　　
　　5.2維護(hù)管理
　　
　　PLC控制系統(tǒng)的可靠性连谁，其主要因素還是要做好后期的維護(hù)管理工作绸搞，維護(hù)設(shè)備主要部位：供電電源，外部環(huán)境醋皂、安裝狀態(tài)亭结、電源(Ps)、中央處理單元(CPU)辖芍、信號模板(SM)及壽命元件輸人臀嘱、輸出中間繼電器等外圍設(shè)備等。
　　
　　6結(jié)束語
　　
　　只要在實際工作中所硅，善于觀察际终，善于總結(jié)積累經(jīng)驗丙卧，就可以充分考慮到對PLC.的各種不利因素，在實際應(yīng)用中采取適當(dāng)措施;使控制系統(tǒng)可靠誓呆、安全地運行洪鸭。

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