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关于PLC控制系统的可靠性问题研究2500字
关于PLC控制系统的可靠性问题研究2500字 在当今中国努力提高工业自动化水平，大量进行技术改造的前提下，为了进 一步推广应用PLC控制技术，提高PLC系统的可靠性则是其关键所在。随着我国科 技的不断进步，现代化水平的不断提高，在工业领域PLC控制技术受到广泛应用， 因此PLC系统的可靠性问题越加突出。本文主要分析了PLC系统的基本结构和原理， 探讨了PLC的工作可靠性问题，并在此基础上，提出了相对的应对措施，取得了 较理想的效果。摘要：
序控制器的一般结构和基本工作原理 一、可编程 可编程序控制器，即PLC是一种数字运算操作的电子系统，它采用可编程序 的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算 术操作等面向用户的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的 机械或生产过程。根据PLC实施控制的基本点的分析，PLC主要由CPU，RAM，ROM 和专门设计的输入输出接口电路等组成。中央处理机由中央处理器(CPU)组成， 它是PLC的大脑。中央处理器通过地址总线、数据总线和控制总线与存储单元、 输入输出接口电路相连接。存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存放程序、 变量和其他一些信息。PLC主要采用继电器输出，电路现场输入接口电路一般有 光电祸合电路和微电脑输入接口电路组成。PLC的中央处理机对各个输入端进行 扫描，并将扫描结果存储到状态寄存器中。CPU将指令逐条调出并执行，以对输 入和原输出状态进行处理，再将正确的结果返回输出。当所有的指令执行完毕时， 输出状态寄存器集中把电子信号转换成电压或电流，驱动被控设备。
二、PLC系统的可靠性问题 2.1供电系统 若供电系统中存在大的电磁铁、大电机等，会对PLC引入电源信号干扰，这 种干扰会使输入信号产生巨大误差，对整个PCL影响巨大，严重时甚至会造成PLC系统的突然断电或系统故障，是主要的干扰形式。因此，对一些可靠性要求较高 的控制系统，应合理设计供电系统，尽可能减少电源信号干扰。在实际使用中， 一般采用使用隔离变压器的供电系统、使用ups供电系统和双电源的供电方式。
2.2 PLC控制系统环境 PLC控制装置是专门针对工业生产环境设计的，每种PLC都有自己的工作环境 技术条件，因此在实际使用中，应尽量使PLC系统处于自身合适的工作环境中， 以达到延长工作寿命，提高系统可靠性的目的。要特别注意控制系统周围的温度 不要过高，如果控制系统的周围环境温度超过55℃，则需要在安装风扇或冷气机， 以避免高温对控制系统的损害。同时还应考虑PLC主控制器周围的通风和散热情 况，至少留有50mm的距离，以保证足够的空间用于通风。也可选择安装适当的温 度传感器，以便能在高温时自动切断加热器电源，低温时自动接通电源。
2.3防止输入、输出信号干扰 PLC的输入端或输出端接有感性元件，为减少PLC输入电流和外部负载上的电 流对这些感应元件的损害产生较大的冲击影响，一般采取两端并联续流二极管或 组容泄放电路。当接近开关、光电开关这一类两线式传感器的漏电流较大时，应 考虑由此而产生的错误信号，此时可以采用在PLC输入端子上接一旁路电阻以减 少输入阻抗。在控制器为触点输出时，不管该控制器本身是否能够抗干扰，对于 直流电应采用续流二级管来进行吸收，对于交流电采取RC吸收。
2.4 PLC地线的连接 对PLC控制系统采用恰当的接地方式，是抑制由电位差引起的干扰信号，保 证PLC安全可靠运行的需要。一般接地方式主要有浮地式、直接式以及电容式三 种，对于PLC系统而言应采用直接式，即控制器与其它设备分别接地。如果实际 条件不满足，也可采用公共接地方式，但是必须严格按要求进行布线，严禁使用 串联接地方式，避免电位差引起的干扰信号。接地线的截面积应大于2毫平方米， 接地点应尽量靠近PLC。
2.5 PLC软件 偶发性故障一般不会对PLC内部的信息造成破坏，一旦PLC检测到故障时，要立即保存当前状态信息，并通过相应的软件对存储器进行封闭，以防止存储器信 息的丢失。在硬件设计和编程时，出于对提高系统的可靠性的考虑，应安装互锁 功能。PLC本身的故障发生较为频繁，为了提高PLC控制系统的可靠性，还需要在 软件中增加故障检测程序。另外，还可以在程序编制中采用软件容错技术的，使 PLC在发生错误信号时，在不影响工作的前提下，及时甄别错误，进一步提高了 PLC的工作效率和安全。
三、防雷措施 当输电线附近发生雷击或闪电时，会形成雷电冲击波，进入PLC控制系统， 造成严重损害。因此做好防雷工作是提高PLC控制系统可靠性的重要保障。一般 的配电系统的避雷装置很难满足PLC控制设备对电源的要求，因此宜采取多级保 护措施。在选用避雷器件时，氧化物避雷器电容大对高频损耗大，选用此类避雷 器时应以实际情况来确定。网络通讯线路避雷的最好方法是采用光纤网络。PLC 控制系统的总控站对防雷的要求就更高一些。控制站所在构筑物的接地电阻须小 于10欧姆，避雷针、带、网的引下线应尽量多设几条，室内、PLC控制系统要尽 量置于远离避雷网导地金属体。PLC控制系统包括系统工作地，直流工作地，安 全保护地，在安装时采用联合接地较好，接地电阻至少小于2欧。地网分开设置 时，当地网之间的距离涉及自控系统接地时应大于10M，以避免地网之间的闪络。
四、结语 综上所述，随着工业化的发展，PLC控制系统的应用也越来越广泛，与此同 时PLC的可靠性问题也逐步凸显。因此采取综合防护的措施，提高系统可靠性， 对当今PLC控制系统的开发将有非常重大的影响。上述提到的改进方式都是经过 实践得出的切实可行的手段，在对提高PLC系统的可靠性中起到了非常重要的作 用。相信未来随着电子技术的不断发展，PLC控制系统将大有可为。
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[1]徐建飞.PLC自动控制系统可靠性研究[J].城市建设理论研究电子版， 2013，(2). [2]欧阳雄，宁振忠.PLC控制系统的可靠性设计研究[J].电子世界，2014，16期：92-92.
