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[摘 要]通过对PLC自动控制系统特点、工作原理和操作流程的了解,找出实际工作中PLC运行存在的问题。进而讨论影响自动控制系统的可靠性的因素,采取有针对性的全面措施来提高可靠性,从而达到高效运转PLC和优化企业管理控制的目标。
[关键词]PLC自控系统 可靠性 实际应用 系统管理
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0064-01
0 引言
现代化的推及已经使越来越多的企业开始采用自控控制系统进行经营活动的监测和管理。PLC自动控制系统由于它的优越性和适用性,目前应用较广泛尤其是在工业中。虽然该系统已具普遍性,但是这期间不免会出现应用问题影响到其作用效果和企业经营管理,如此便涉及到了关于PLC自动控制系统可靠性这一概念。以下对PLC可靠性进行普及性的介绍。
1 PLC自动控制系统及可靠性
1.1 PLC自动控制系统介绍
PLC是英文Programmable Logic Controller的缩写,中文直译为可编程逻辑控制器。PLC自动控制系统是以服务企业为宗旨将可编程逻辑控器与企业及企业以外的相关环境主体联动起来形成一个自动的可控制系统。它主要负责企业内外信息的传输通信、综合处理和控制管理。实物化地说,PLC自动控制系统由PLC主机(中央处理器、主机箱、扩展机箱)和外部的设备(其中连接工业现场设备包括电动机、继电器、接触器、传感器、接线盒、接线端子、各种开关、仪表、极限位置、安全保护、电源线、地线、信号线等)及相关网络构成。PLC自动控制系统具有系统组合灵活、可升级扩展、关联度强、操作方便、易调试改修和抗干扰的特点。其工作原理简单的说,就是外界相关网络将信息发出后通过PLC主机将脉冲信号接收输入处理,然后变成信息传递给用户方,再将用户方的信息转成信号输出给外界网络。
1.2 PLC自动控制系统可靠性
PLC自动控制系统可靠性是指PLC自动控制系统连续正常工作的能力;可用来判定PLC工作质量的标准之一。PLC自动控制系统可靠性可以通过可靠率来表现,而可靠率以百分比表示,由用户接收执行正确指令量、控制端发出正确指令量和信息接收发出指令的总量等决定。充分认识PLC自动控制系统的可靠性是提高PLC自动控制系统工作效率的核心所在;充分认识PLC自动控制系统的可靠性是保证PLC工作质量的内在要求;充分认识PLC自动控制系统的可靠性是保障企业生产顺利进行的客观希望。
2 影响PLC自动控制系统可靠性的因素
通过对PLC自动控制系统组成的了解和系统在实际生产中的运作,我们发现并找到了影响PLC自动控制系统可靠性的主要因素。集中体现在生产现场设备的运行情况和执行机构的操作控制两方面。以下加以具体分析:(1)生产现场设备的运行过程中产生的输入信号有误,导致PLC系统不能有效接收。造成传输信号出错主要是传输信号线路出现短路现象或者是断路现象--当输入信号线出现故障时,现场信号无法有效传送给PLC,造成控制出错;传输过程出现点抖动--即现场出点实际闭合一次,但在传输过程中出现抖动导致PLC认为闭合多次,尽管硬件采用滤波和微分指令进行规避防范,但因PLC周期扫描时极短,仍能在位移、计数和累加等环节的指令中进行错误控制;现场设备自身故障--如变送器触点接触出现老化可能导致变送器反映的电量数据不准确导致PLC控制发出错误结果判定。(2)执行机构操作控制出错。主要是执行机构对PLC发出的动作指令操作不规范。例如,执行机构操作不正确使控制负载的接触不可靠;各种设备(如电动、电磁阀等)的闭合到位程度低;变频器自身故障,使电机启动没达到工作要求。
3 提高PLC自动控制系统可靠性的途径
由PLC自动控制系统可靠率的影响指标我们可以看出主要可从用户接收执行正确指令量和控制端发出正确指令量两方面来进行提高。这也与实际工作中出现问题的具体情况相呼应。针对这两方面进行可靠率的提高有以下途径:
(1)提高用户接收执行正确指令量
用户接收执行正确指令量主要由输入信号的正确量来决定,换句话说就是要提高输入信号的可靠性。实际工作中主要是通过强化信号线来实现。因为信号线的准确主要受到电流和电压变化干扰。因此应该在设计信号线上加强抗干扰能力。科学地对现场设备进行布置,减少和降低电辐射带来的干扰。注意规避和隔离内部电网引起的电源原边感应。重视信号线和PLC相关设备的选型,选择有正规厂商生产的产品可以提高设备的工作期限。选择具有抗老化功能的信号线。根据企业具体情况选择适当的信号线合理铺设,如周遭环境具有腐蚀性的话就采取相应的防腐信号线进行铺设,鼠害较多可在信号线周围进行防鼠害处理等。提高现场巡视的频率和加强设备管理,对设备进行定期和不定期的检查。一旦出现老化、接触不良、开闭不到位等现象要进行及时的预防和调整。
(2)增加用户接收执行正确指令量
用户接收执行正确指令量受执行机构是否规范标准进行操作影响,因此提高执行机构的操作准确性成为一种有效办法。建立完善的故障报警系统。自动控制系统设计采用分层设计。实行系统的三级故障显示报警制:一级生产现场的故障显示报警控制--主要设置各控制柜面板上,提示工作人员对出现的故障第一时间进行排查处理;二级中心控制室监视屏故障显示处理--设置在中心控制室大屏幕监视器上,提醒中心的控制人员对出现的故障进行监查管理和控制;三级中心控制室信号箱报警处理--设置在中心控制室信号箱内,对信号故障进行预警和报警处理。加强对执行机构人员的技能培训,掌握PLC运行的原理和充分了解可编程逻辑控制器和相关设备可以更好的为系统高准确性和可靠性服务。有利于设计出更有效的故障报警流程。强化工作人员的标准化作业和操作的准确度可以规避由于操作人员造成的人为指令错误风险。深化工作人员对PLC自动控制系统可靠性意识。这些方法不同程度地可以增大用户接收执行正确指令量和执行正确指令的数量,有利于增大PLC自动控制系统可靠率,从而达到最终提高PLC自动控制系统可靠性。
4 结尾
对PLC自动控制系统可靠性的认识要随着实际工作的推进逐步的加深,这是一个动态的持续过程。要通过不断完善自身的思想和技能来更深层次地挖掘PLC自动控制系统可靠性的提高方法。只有保证更高程度的PLC自动控制系统可靠性,才能使企业的生产更加连续和高效,实现企业追逐更多利润的目标。
参考文献
[1] 里格.萨托瑞.可编程逻辑控制器[M].薛文轩.李磊,译.北京:电子工业出版社,2008.1
[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).
[3] 张霞.浅谈PLC控制系统的可靠性设计[J].黑龙江纺织.2009(1).
[4] 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(3).
[关键词]PLC自控系统 可靠性 实际应用 系统管理
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0064-01
0 引言
现代化的推及已经使越来越多的企业开始采用自控控制系统进行经营活动的监测和管理。PLC自动控制系统由于它的优越性和适用性,目前应用较广泛尤其是在工业中。虽然该系统已具普遍性,但是这期间不免会出现应用问题影响到其作用效果和企业经营管理,如此便涉及到了关于PLC自动控制系统可靠性这一概念。以下对PLC可靠性进行普及性的介绍。
1 PLC自动控制系统及可靠性
1.1 PLC自动控制系统介绍
PLC是英文Programmable Logic Controller的缩写,中文直译为可编程逻辑控制器。PLC自动控制系统是以服务企业为宗旨将可编程逻辑控器与企业及企业以外的相关环境主体联动起来形成一个自动的可控制系统。它主要负责企业内外信息的传输通信、综合处理和控制管理。实物化地说,PLC自动控制系统由PLC主机(中央处理器、主机箱、扩展机箱)和外部的设备(其中连接工业现场设备包括电动机、继电器、接触器、传感器、接线盒、接线端子、各种开关、仪表、极限位置、安全保护、电源线、地线、信号线等)及相关网络构成。PLC自动控制系统具有系统组合灵活、可升级扩展、关联度强、操作方便、易调试改修和抗干扰的特点。其工作原理简单的说,就是外界相关网络将信息发出后通过PLC主机将脉冲信号接收输入处理,然后变成信息传递给用户方,再将用户方的信息转成信号输出给外界网络。
1.2 PLC自动控制系统可靠性
PLC自动控制系统可靠性是指PLC自动控制系统连续正常工作的能力;可用来判定PLC工作质量的标准之一。PLC自动控制系统可靠性可以通过可靠率来表现,而可靠率以百分比表示,由用户接收执行正确指令量、控制端发出正确指令量和信息接收发出指令的总量等决定。充分认识PLC自动控制系统的可靠性是提高PLC自动控制系统工作效率的核心所在;充分认识PLC自动控制系统的可靠性是保证PLC工作质量的内在要求;充分认识PLC自动控制系统的可靠性是保障企业生产顺利进行的客观希望。
2 影响PLC自动控制系统可靠性的因素
通过对PLC自动控制系统组成的了解和系统在实际生产中的运作,我们发现并找到了影响PLC自动控制系统可靠性的主要因素。集中体现在生产现场设备的运行情况和执行机构的操作控制两方面。以下加以具体分析:(1)生产现场设备的运行过程中产生的输入信号有误,导致PLC系统不能有效接收。造成传输信号出错主要是传输信号线路出现短路现象或者是断路现象--当输入信号线出现故障时,现场信号无法有效传送给PLC,造成控制出错;传输过程出现点抖动--即现场出点实际闭合一次,但在传输过程中出现抖动导致PLC认为闭合多次,尽管硬件采用滤波和微分指令进行规避防范,但因PLC周期扫描时极短,仍能在位移、计数和累加等环节的指令中进行错误控制;现场设备自身故障--如变送器触点接触出现老化可能导致变送器反映的电量数据不准确导致PLC控制发出错误结果判定。(2)执行机构操作控制出错。主要是执行机构对PLC发出的动作指令操作不规范。例如,执行机构操作不正确使控制负载的接触不可靠;各种设备(如电动、电磁阀等)的闭合到位程度低;变频器自身故障,使电机启动没达到工作要求。
3 提高PLC自动控制系统可靠性的途径
由PLC自动控制系统可靠率的影响指标我们可以看出主要可从用户接收执行正确指令量和控制端发出正确指令量两方面来进行提高。这也与实际工作中出现问题的具体情况相呼应。针对这两方面进行可靠率的提高有以下途径:
(1)提高用户接收执行正确指令量
用户接收执行正确指令量主要由输入信号的正确量来决定,换句话说就是要提高输入信号的可靠性。实际工作中主要是通过强化信号线来实现。因为信号线的准确主要受到电流和电压变化干扰。因此应该在设计信号线上加强抗干扰能力。科学地对现场设备进行布置,减少和降低电辐射带来的干扰。注意规避和隔离内部电网引起的电源原边感应。重视信号线和PLC相关设备的选型,选择有正规厂商生产的产品可以提高设备的工作期限。选择具有抗老化功能的信号线。根据企业具体情况选择适当的信号线合理铺设,如周遭环境具有腐蚀性的话就采取相应的防腐信号线进行铺设,鼠害较多可在信号线周围进行防鼠害处理等。提高现场巡视的频率和加强设备管理,对设备进行定期和不定期的检查。一旦出现老化、接触不良、开闭不到位等现象要进行及时的预防和调整。
(2)增加用户接收执行正确指令量
用户接收执行正确指令量受执行机构是否规范标准进行操作影响,因此提高执行机构的操作准确性成为一种有效办法。建立完善的故障报警系统。自动控制系统设计采用分层设计。实行系统的三级故障显示报警制:一级生产现场的故障显示报警控制--主要设置各控制柜面板上,提示工作人员对出现的故障第一时间进行排查处理;二级中心控制室监视屏故障显示处理--设置在中心控制室大屏幕监视器上,提醒中心的控制人员对出现的故障进行监查管理和控制;三级中心控制室信号箱报警处理--设置在中心控制室信号箱内,对信号故障进行预警和报警处理。加强对执行机构人员的技能培训,掌握PLC运行的原理和充分了解可编程逻辑控制器和相关设备可以更好的为系统高准确性和可靠性服务。有利于设计出更有效的故障报警流程。强化工作人员的标准化作业和操作的准确度可以规避由于操作人员造成的人为指令错误风险。深化工作人员对PLC自动控制系统可靠性意识。这些方法不同程度地可以增大用户接收执行正确指令量和执行正确指令的数量,有利于增大PLC自动控制系统可靠率,从而达到最终提高PLC自动控制系统可靠性。
4 结尾
对PLC自动控制系统可靠性的认识要随着实际工作的推进逐步的加深,这是一个动态的持续过程。要通过不断完善自身的思想和技能来更深层次地挖掘PLC自动控制系统可靠性的提高方法。只有保证更高程度的PLC自动控制系统可靠性,才能使企业的生产更加连续和高效,实现企业追逐更多利润的目标。
参考文献
[1] 里格.萨托瑞.可编程逻辑控制器[M].薛文轩.李磊,译.北京:电子工业出版社,2008.1
[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).
[3] 张霞.浅谈PLC控制系统的可靠性设计[J].黑龙江纺织.2009(1).
[4] 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(3).