摘要：西門子S7—400控制系統(tǒng)要求設備工作環(huán)境溫度20-25℃王捧，防震喘垂、防塵艰躺、防電磁干擾，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)顿天，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)堂氯。

　　福建三安鋼鐵公司的工程自動化系統(tǒng)采用SIEMENSS7—400PLC系統(tǒng)，由PLC做為控制站牌废，工業(yè)型計算機做為操作站構(gòu)成分布式結(jié)構(gòu)咽白，滿足原料場、燒結(jié)廠鸟缕、高爐晶框、轉(zhuǎn)爐及連鑄等控制需求。如果環(huán)境惡劣懂从，干擾強烈或安裝使用不當授段，維護不到位，保護程序考慮不周等番甩，都不能保證PLC正常悄函、可靠、安全地運行磅芬。因此山顶。討論如何提高PLC控制系統(tǒng)可靠性問題十分重要。

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)要求設備工作環(huán)境溫度20-25℃着癞，防震好员、防塵、防電磁干擾役霍，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)略尘，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)多個機架配置的S7—400模板安排原則磷尊。接口模板總是位于3號槽感戴，第1個信號模板的左邊。每個機架上不應超過8個槽板赵腰，模板總是位于接口模板的左邊。能插入的模板數(shù)受S7—400背板總線允許提供電流的限制谐歪，每1排或每1機架總是電流耗量不能超過1.2A敦间。

　　(3)CPU工作時可選的電源：200—240VAC、24VDC束铭。

　　(4)選用電源模板總電量不能低于或等于輸入廓块、輸出單元的電流總耗量。

　　(5)CPU模板有后備電池，起防電程序丟失的功能带猴。

　　(6)系統(tǒng)應單獨接地昔汉，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)的可靠性直接關系到整個生產(chǎn)效率和安全拴清，不論是硬件靶病、還是軟件或者外圍設備，只要其中某一環(huán)節(jié)出問題都將導致停產(chǎn)口予。因而它是討論技術(shù)要求的首要因素娄周。

　　只有5%的故障發(fā)生在可編程控制器中，這說明可編程控制器本身的可靠性遠高于外部設備的可靠性沪停，90%的故障發(fā)生在I/O模板中煤辨，只有10%的故障發(fā)生在控制器中。說明發(fā)生在可編程控制器CPU盒止、存儲器侥锨、系統(tǒng)總線和電源中的故障只占系統(tǒng)總故障的0.5%，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%扑跌。分析可見扇殃，通常，在實際應用中往往從以下幾方面來考慮嘀醋。

　　(1)要注意外部設備的選擇张域，縮短大量的維修時間。

　　(2)數(shù)據(jù)和程序的保護讲侵。大部分PLC控制系統(tǒng)都采用鋰電池支持的RAM來存儲用戶的應用程序蚪录，一般一支電池的壽命為5年左右，用完后應用程序?qū)⑷縼G失耸壮。因此一些重要的地方常采用存儲卡來存儲用戶的應用程序粤街。將程序及技術(shù)資料作為存檔保存起來。以防后備使用笑驶。

　　(3)安裝與布線要采取一定的抗干擾措施职颜。一般PLC電源都采用帶屏蔽層1：1隔離變壓器供電，在有較強干擾源的環(huán)境中使用時嫌变，應將屏蔽層和PLC浮地端子接地吨艇，接地線面積不能小于2mm2。接地線要采取獨立的方式腾啥，不能用與其它設備串聯(lián)方式接地东涡。PLC電源線，I/O電源線倘待，輸入疮跑、輸出信號線，交、直流線都應盡量分開布線祖娘。開關量信號線與模擬量信號線也應該分開布線失尖，后者應用屏蔽線，并且將屏蔽層可靠接地等等渐苏。

3提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的方法#e#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)可靠性是一項長期掀潮、持久的工作。首先整以，施工和安裝是非常重要的環(huán)節(jié)胧辽，必須嚴格把關，這樣可減少投產(chǎn)故障率勒蜘。其次悄锈，要保證檢修質(zhì)量，特別是技改線路改動和系統(tǒng)改造炊惊，是目前的當務之急菌渐。否則，幾年的系統(tǒng)改造后亮钩，大量線路的更換暖娃，線號丟失及程序變更，該記錄備份的沒有做記錄等巢驶。致使維護工作量加大力浅，可靠性得不到保證。這一項是人們極易疏忽的个滓，必需引起高度重視叭痰。

　　3.2老化篩選法

　　通常我們用“老化篩選”的方法，就是結(jié)束“早期”尼可，延長“偶然期”斥滤，“損耗期”及時更換來提高PLC系統(tǒng)的可靠性。該方法主要用于不可修復元件勉盅。PLC控制系統(tǒng)的失效率是與時間有關佑颇。我們將設備元件的故障率y(t)隨時間變化劃分為三個時期進行分析，如圖2所示草娜。這種變化曲線通常稱故障率曲線也稱為浴盆曲線挑胸。

　　(1)早期故障較高(O～t0期間)。主要是由于系統(tǒng)內(nèi)在設計錯誤宰闰、元器件質(zhì)量嗜暴、安裝和工藝缺陷等不合理原因引起，但隨時間的增加故障率迅速降低议蟆。這一時期的主要任務是盡早找出不可靠的因素使系統(tǒng)盡快穩(wěn)定下來。

　　(2)偶然期故障期(t0～t1期間)比較穩(wěn)定，也可稱為隨機故障期咐容。此時期故障是隨機發(fā)生的舆逃，系統(tǒng)的故障率最低而且穩(wěn)定，可視為常數(shù)戳粒。這一時期是系統(tǒng)的最佳狀態(tài)期路狮，在運行中應以加強維護延長這段時期的時間，應做好定期檢修和維護工作恼芙。

　　(3)損耗期(t1之后)故障率上升结晒，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，壽命衰竭機械和電氣磨損以及絕緣的老化所引起龟冻。在這段時期中大部分元件要開始失效碎准。如能事先知道損耗開始的時間，事先更換元器件陋抵，延長系統(tǒng)的有效壽命焚怨。推遲耗損故障期的到來。

4PLC控制系統(tǒng)的安全設計方法

　　盡管PLC的運行是安全撼柳、可靠的铺描，作為一個系統(tǒng)來說，穩(wěn)定可靠仍然是不可忽視的問題.系統(tǒng)安全設計要充分利用PLC的特點促壕，使PLC的運行能真正達到安全蟆导、可靠。

　　(1)硬件保護眷滤。主要包括：聯(lián)鎖保護蜕煌、限位保護和急停保護等。

　　(2)軟件保護抒痒。主要包括：聯(lián)鎖保護幌绍、限位保護、限時保護和自檢保護等故响。PLC是利用存儲程序進行控制傀广，用存儲的程序進行安裝保護，也可以使其只執(zhí)行正確的操作彩届，而拒絕錯誤的命令伪冰。軟件保護主要利用自檢信息及時發(fā)現(xiàn)隱患，清除故障;也可針對工程的特點樟蠕，自編診斷程序而排除故障贮聂，以確保PLC可靠、穩(wěn)定寨辩、安全運行吓懈。

5PLC控制系統(tǒng)可靠性的管理

　　5.1人的管理

　　隨著科技的發(fā)展歼冰，自動化的科學含量不斷的提高。這將對工作人員的素質(zhì)提出更高的要求拷拥。工作人員不但要熟悉設備情況众桨、檢修、規(guī)劃和設計等;而且還要懂得計算機以及具有一定技術(shù)水平祸遮。因此宪凹，必須從人員的培訓力度、培訓方式和培訓內(nèi)容等著手木锈。不斷提高工作人員的業(yè)務素質(zhì)和思想素質(zhì)举么，才能勝任其工作崗位。

　　5.2維護管理

　　PLC控制系統(tǒng)的可靠性肪才，其主要因素還是要做好后期的維護管理工作考瘪，維護設備主要部位：供電電源，外部環(huán)境许食、安裝狀態(tài)继棉、電源(Ps)、中央處理單元(CPU)够菊、信號模板(SM)及壽命元件輸人终琅、輸出中間繼電器等外圍設備等。

6結(jié)束語

　　只要在實際工作中符衔，善于觀察找前，善于總結(jié)積累經(jīng)驗，就可以充分考慮到對PLC.的各種不利因素判族，在實際應用中采取適當措施;使控制系統(tǒng)可靠躺盛、安全地運行。

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