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摘要:随着科学技术的飞速发展,PLC在目前的社会发展中应用越来越广泛,已成为现代化社会发展中极受关注问题。在这种时代背景下,社会各界人士对于PLC自动控制系统可靠性的研究日益深入,提出了各种有关研究看法。本文通过对PLC自动控制系统可靠性降低原因入手分析,探讨了有关预防措施和控制方法,经过实践证明,在此我们提出了这些方法对于提高系统的可靠性极为有效。
关键词:PLC系统 可靠性 可控制编程器
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-256-01
随着科学技术的飞速发展,可编程控制器在工业生产中越来越受到重视,其以抗干扰能力强、可靠性高、编程简单的优势受到社会各界人士的高度关注。在传统的工业生产中,通常都是采用大屏幕显示器为主的控制设施,这种设施在应用中本身抗干扰能力低、可靠性差而不得不在工作之中对其进行优化处理。而截至目前,以PLC为主的自动控制系统的应用对于提高数据控制精确度、资源共享有着重要的意义,是实现工业自动化生产的核心环节。
一、可编程控制器概述
近年来,社会各行业在工作中对于可编程控制器的应用逐渐增加,其在工作中的可靠性提出了新的要求。在这种时代背景下,可编程控制器为主的新型控制系统成为工业生产领域工作人员追求的重点。
1、概念
可编程控制器也被广泛的称之为可编程逻辑控制器,PLC自动控制器等,是在工作的过程中以内部可编程的存储器为核心,让其在内部存储相关程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术等功能,从而通过数字或者模拟的方式向用户发送有关指令,从而实现自动、持续的生产要求。
2、构成
PLC自动控制系统一般是用于工业控制的计算机系统,其硬件结构以及构成上与普通的计算机差距不是很大。一般都包含有电源、中央处理器、存储器、输入输出设施、模拟功能以及通信功能。
二、造成PLC可靠性降低的主要原因
虽然在目前的工业控制系统中可编程控制器的应用较多,其也存在着诸多的工作优势,但是如果在工作中PLC任何一个系统环节出现问题,那么极容易导致整个系统运转出现失误,从而给企业工作造成不可挽回的经济损失。目前常见的PLC可靠性降低的原因主要包含PLC输入信号出错和PLC运行出错两种。
1、输入信号出错
输入信号出错是造成PLC可靠性降低的主要愿意,一般都是由于以下几方面造成的:首先,在工作中由于传输信号线路出现短路或者短路问题,从而造成了传输信号重点以及故障,使得现场的信号无法及时的传输给处理器,造成处理可靠性降低。其次,出现点抖动,这是由于现场出现在闭合的时候出现抖动,使得处理器错误的认为出现了多次闭合,造成硬件在过滤数据的时候指令输出不合理。
2、运行出错
造成运行出错的原因有:首先,控制负载在运转的时候出现不可靠动作,虽然在这个过程中PLC系统发出了与之相关的质量,但是执行机构并未曾按照有关要求进行运转。其次,控制器变频过于频繁,使得变频器在工作的时候没有按照预计要求进行工作。再次各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按PLC的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则PLC应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。
三、提高PLC控制系统可靠性的手段
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鈕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级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁,历史事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。
2、输入信号可靠性研究
要提高现场输入给PLC信号的可靠性,首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关,防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序,增加输入信号的可信性。
在现场输入触点后加一定时器,定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定,一般在几十ms,这样可保证触点确实稳定闭合后,才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次,采样间隔由A/D转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器DTIO、DTII、DTl2中,当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值,保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器DTO中。
3、执行机构可靠性研究
当现场的信号准确地输入给PLC后,PLC执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?可采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸台,停止时接触器是否可靠释放,这是最让人关心的。
当开启或关闭电动阀门时,根据阀门开启、关闭时间不同,设置延时时间,经过延时检测开到位或关到位信号,如果这些信号不能按时准确返回给PLC,说明阀可能有故障,做阀故障报警处理。
四、结论
在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法,经过几年的运行,证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。
参考文献
[1]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(03)
[2]王建国.浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识[J].今日科苑.2009(24)
关键词:PLC系统 可靠性 可控制编程器
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-256-01
随着科学技术的飞速发展,可编程控制器在工业生产中越来越受到重视,其以抗干扰能力强、可靠性高、编程简单的优势受到社会各界人士的高度关注。在传统的工业生产中,通常都是采用大屏幕显示器为主的控制设施,这种设施在应用中本身抗干扰能力低、可靠性差而不得不在工作之中对其进行优化处理。而截至目前,以PLC为主的自动控制系统的应用对于提高数据控制精确度、资源共享有着重要的意义,是实现工业自动化生产的核心环节。
一、可编程控制器概述
近年来,社会各行业在工作中对于可编程控制器的应用逐渐增加,其在工作中的可靠性提出了新的要求。在这种时代背景下,可编程控制器为主的新型控制系统成为工业生产领域工作人员追求的重点。
1、概念
可编程控制器也被广泛的称之为可编程逻辑控制器,PLC自动控制器等,是在工作的过程中以内部可编程的存储器为核心,让其在内部存储相关程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术等功能,从而通过数字或者模拟的方式向用户发送有关指令,从而实现自动、持续的生产要求。
2、构成
PLC自动控制系统一般是用于工业控制的计算机系统,其硬件结构以及构成上与普通的计算机差距不是很大。一般都包含有电源、中央处理器、存储器、输入输出设施、模拟功能以及通信功能。
二、造成PLC可靠性降低的主要原因
虽然在目前的工业控制系统中可编程控制器的应用较多,其也存在着诸多的工作优势,但是如果在工作中PLC任何一个系统环节出现问题,那么极容易导致整个系统运转出现失误,从而给企业工作造成不可挽回的经济损失。目前常见的PLC可靠性降低的原因主要包含PLC输入信号出错和PLC运行出错两种。
1、输入信号出错
输入信号出错是造成PLC可靠性降低的主要愿意,一般都是由于以下几方面造成的:首先,在工作中由于传输信号线路出现短路或者短路问题,从而造成了传输信号重点以及故障,使得现场的信号无法及时的传输给处理器,造成处理可靠性降低。其次,出现点抖动,这是由于现场出现在闭合的时候出现抖动,使得处理器错误的认为出现了多次闭合,造成硬件在过滤数据的时候指令输出不合理。
2、运行出错
造成运行出错的原因有:首先,控制负载在运转的时候出现不可靠动作,虽然在这个过程中PLC系统发出了与之相关的质量,但是执行机构并未曾按照有关要求进行运转。其次,控制器变频过于频繁,使得变频器在工作的时候没有按照预计要求进行工作。再次各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按PLC的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则PLC应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。
三、提高PLC控制系统可靠性的手段
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鈕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级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁,历史事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。
2、输入信号可靠性研究
要提高现场输入给PLC信号的可靠性,首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关,防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序,增加输入信号的可信性。
在现场输入触点后加一定时器,定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定,一般在几十ms,这样可保证触点确实稳定闭合后,才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次,采样间隔由A/D转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器DTIO、DTII、DTl2中,当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值,保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器DTO中。
3、执行机构可靠性研究
当现场的信号准确地输入给PLC后,PLC执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?可采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸台,停止时接触器是否可靠释放,这是最让人关心的。
当开启或关闭电动阀门时,根据阀门开启、关闭时间不同,设置延时时间,经过延时检测开到位或关到位信号,如果这些信号不能按时准确返回给PLC,说明阀可能有故障,做阀故障报警处理。
四、结论
在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法,经过几年的运行,证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。
参考文献
[1]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(03)
[2]王建国.浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识[J].今日科苑.2009(24)