PLC自动控制系统的可靠性探析

任翠宏 王新志 朱 巍 银 措 崔 扬 叶婷婷

(甘肃银光聚银化工有限公司，甘肃 白银 730900)

PLC自动控制系统服务于企业自动化控制领域，其数据库能满足企业的数据汇集的需要，使多个异种数据源集中在统一网点，使用统一的模式组织储存工作，延伸了管理功能[1]。PLC系统在工业控制领域使用越来越普遍。笔者分析了影响PLC自动控制系统可靠性的因素，给出了提高其系统可靠性的措施。

1 PLC自动控制系统可靠性影响因素①

PLC自动控制系统的操作应按照规定的执行程序进行，但往往在操作过程中由于执行机构未按要求进行操作，或者输入的PLC开关量信号和模拟信号有误，而影响PLC系统的可靠性。

1.1 系统数据输出后执行机构未正常操作

影响PLC自动控制系统数据输出后执行机构未正常操作的因素有：

a. PLC自动控制系统内的变频器故障，造成变频器自带电机损坏，无法继续按要求执行操作；

b. 系统核心执行机构故障，没有及时对相应电动阀和电磁阀开关进行开或关的控制，或开关控制失误，使系统无法正常运行；

c. PLC系统对控制负载的接触器发出相应的动作指令后，接触器没有及时接收，造成工作无法进行。

1.2 PLC开关量信号和模拟信号出现错误

影响PLC开关量信号和模拟信号出现错误的因素有：

a. PLC系统对现场触点的闭合判断有误，即使现场触点仅闭合一次，但PLC系统判断为闭合了多次，同时，PLC系统的扫描周期短[2]，仅在移位和累加计算方面出现了错误，就会导致接收到的控制信号有误；

b. 控制系统的硬件出现故障，如触点接触不良以及变送器显示现场的非电量差距大等，由于机械自身出现故障导致系统可靠性得不到保证；

c. 使用时间较长、线路老化及机械磨损等均会影响到传输信号线等线路的短路，最后导致现场信号无法传送给系统的控制执行机构，使PLC自动控制系统无法正常工作。

2 提高PLC自动控制系统的可靠性措施

2.1 提高执行机构的准确性

PLC系统的执行机构是控制的核心机构，其执行的准确性十分关键。现场信号发送给PLC系统都要经过执行机构的调节和控制来完成操作，应进一步提高执行机构的准确性。

对电动阀和电磁阀的开关要十分注意时间，对不同阀门的开关时间进行延时设置，根据延时时间进行信号检测并判断阀门开关是否正常，若信号没有按时传输给PLC控制系统，说明电动阀已经发生故障，工作人员应及时排查。

通过转换负载的控制器提高执行机构的可靠性。当接触器控制负载时，可以停止接触器的控制启动，观察接触器是否进行有效的释放或者吸收，如发生不良情况则采取相应措施解决，以此提高PLC系统执行机构的可靠性。

2.2 构建有效的报警系统

2.2.1设置生产现场报警系统

在生产现场的控制面板上安装指示灯，观察指示灯是否正常，灯亮说明自动控制系统正常运行；闪烁则表明自动控制系统有可能发生故障，此时工作人员应立即采取措施排除故障。另一方面，为使指示灯不会因自身损坏而产生错误的报警信号，可设置故障复位按钮，专门针对指示灯是否损坏进行检测，系统工作时间可任意按下按钮，按下时间为3s，如发现按下后有指示灯不亮，说明该指示灯已经损坏，应及时更换；指示灯全部亮说明无故障。

2.2.2设置中心控制监视屏报警系统

在中心监控显示屏上设置报警系统，当相关程序有问题时，显示屏会有文字说明，在对应的工艺流程图就会有机械设备发出闪烁，同时记录在历史记录表上，监视人员可及时查看并排除故障。

2.2.3设置中心控制室信号箱报警系统

在中心控制室内设置光和声的报警方式，一旦出现故障，声光会发出信号，提醒工作人员。

2.3 提高执行机构人员的技能水平

对于警报系统发出的故障信息，要求工作人员具备高水平的应对技能，必须熟悉PLC自动控制系统的工作流程和操作原理，掌握可编程逻辑控制器的运行，具备极强的专业技能，为PLC自动控制系统的可靠性提供保障。通过加强执行机构人员的技能培训，提高人员的专业素质，可以大大降低系统故障的频率，维护系统的正常运行，保障系统的可靠性。

2.4 保障输入信号的可靠性

在PLC控制系统中输入信号时应确保信号的正确性。变送器和所有阀门开关应保证正常工作，以避免由机器自身损坏引起的线路短路或接触不良等问题。PLC自动控制系统以所输入的数据为开关量，将可靠性信号输入当成模拟量，进行计算机运算，最后将结果传输给控制器[3]。对PLC自动控制系统进行可靠性输入信号分析，主要分析系统数据库的数据大小和时长。系统的可靠性输入信号主界面数据显示为平均值，可以对主界面部分功能模块进行选择，主要模块有时段分析模块和流向分析模块，对其进行科学管理，达到统一的职能化、规范化，进一步提高系统控制的安全性服务。PLC自动控制系统的数据库服务于企业在管理决策的网络通信全过程，实现将多种数据源统一于一个站点的管理，并拥有统一模式组织存储功效，同时，使用对操作的可靠性重视程度较高，进一步提高了输入信号的可靠性。

3 结束语

随着市场对PLC自动控制系统的需求不断增加，PLC自动控制系统的可靠性将在实践中得到逐渐加强与重视，是未来工业领域发展的必然趋势。因此，进一步加强PLC自动化控制的可靠性研究和设计方案十分有必要，提高PLC控制系统的竞争力也已成为科技时代的迫切需求。

[1] 唐爽.论PLC自动控制系统的可靠性[J].考试周刊,2011,15(4):120～121.

[2] 张东起.浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识[J].中国新技术新产品,2011，5(3):321～322.

[3] 张朝英,张华军.PLC控制系统的可靠性分析[J].科技资讯,2010,11(1)：285～286.