淺談PLC控（kòng）製係（xì）統的可靠性（xìng）

一（yī）、主要技術性（xìng）能及技術要求
1、西門子S7—400控製係統（tǒng）(開關量和（hé）模擬量)。要求設備工（gōng）作環（huán）境溫度20-25℃，防震、防塵、防電磁幹擾，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，受它們從超級背板（bǎn）總線取得的電流值的限製(具體參見各（gè）模板的技術要求)。
2、多個機架配置的S7—400模板安排（pái）原則。接口模板總是（shì）位於3號槽，第1個（gè）信號模板（bǎn）的左邊。每（měi）個機架上不應超過8個槽板，模（mó）板總是位於接口模板的左邊。能插入的模（mó）板數受S7—400背板總線允許提供電流的限製（zhì），每1排或（huò）每（měi）1機架（jià）總是電流（liú）耗量不能超過1.2 A。
3、CPU工作時可選的電源：200—240 VAC、24 VDC。
4、選用電源模板（bǎn）總電量（liàng）不（bú）能低於或等於輸入、輸出單元的電流總耗量（liàng）。
5、CPU模板有後備電池，起防電程序丟失的功能。
6、係（xì）統應單獨接地，接地電阻R≤4 n。
二、影響PLC控製（zhì）係統可靠性的主（zhǔ）要因素（sù）
PLC控製係統的可靠性直接（jiē）關係到整（zhěng）個生產（chǎn）效率（lǜ）和安全，不論是硬件、還是軟件或者外圍設備，隻要其中（zhōng）某一（yī）環節出問題都將導致停產。因而它是討論技術要求的首（shǒu）要因素。
隻有5%的故障發生在可（kě）編程控製器中，這說明可編程控製器（qì）本身的可靠性遠高於外部設（shè）備的可靠性，90%的故障發生（shēng）在（zài）I/O模板（bǎn）中，隻有（yǒu）10%的（de）故障發生在控製器中（zhōng）。說明發生在（zài）可編程控製器CPU、存儲（chǔ）器、係統總線和電源中的故（gù）障隻占係統總故障的0.5%，而（ér）發生在I/O模板中的故（gù）障也隻占係統全部故（gù）障的4.5%。分析（xī）可見，通常，在實際（jì）應用中往往從以下幾方麵來考慮：　
1、要注意外部設備的選擇，縮短大量的維修時（shí）間。
2、數（shù）據和程序的保（bǎo）護。大部分PLC控製係統都采（cǎi）用鋰電池（chí）支持的RAM來（lái）存儲用戶的（de）應（yīng）用程序，一般一支電池的壽命為5年左右，用完後應用程序將全部丟失。因此一些重要的地方常（cháng）采用存儲卡來存儲用戶的應用程序。將程序及技術資料作為（wéi）存檔保存起來。以防後備使用。
3、安裝與布線要采取一定的抗幹擾（rǎo）措施。一（yī）般PLC電源都采用帶屏（píng）蔽層1：1隔離變（biàn）壓器供電，在（zài）有較強幹擾源的環境中使（shǐ）用時（shí），應將屏蔽層和PLC浮地端子接地，接地線麵積（jī）不能小於2mm2。接地線要采取獨立的方式，不（bú）能用與其它設備串聯方式接地。PLC電（diàn）源線，I/O電源線，輸入、輸出信號（hào）線，交（jiāo）、直流線都應盡量分開（kāi）布線。開關量信號線與模擬量信號線也應（yīng）該（gāi）分開布線，後（hòu）者（zhě）應用屏（píng）蔽線，並（bìng）且將屏蔽層可靠接地等等。
三、提高PLC控製係統（tǒng）可靠性的方法
在PLC控製係統的（de）設計（jì）過程中，提高其可靠性的方法貫穿在係統和軟、硬（yìng）件和外圍設備設計的始終。
1、重視安裝
提高PLC控製係（xì）統可靠性是一項長期、持久的工作。首先，施工和安裝是（shì）非常重要的環節，必須嚴格把關，這樣可減（jiǎn）少投（tóu）產故障率。其次，要保證檢修質量，特別是技改線路（lù）改動和係統改造，是目前的當務之急。否則，幾年的係統改造後，大量線路的更換，線號丟失及程序變更，該記錄備份的（de）沒（méi）有做記錄等。致使（shǐ）維護工作（zuò）量加大，可靠（kào）性得不到保證。這一項是人（rén）們極易疏（shū）忽（hū）的（de），必需引起高（gāo）度重視。
2、老化篩選法（fǎ）
通常我們用“老化篩選”的方法，就是結（jié）束“早期”，延長“偶然期”，“損耗期（qī）”及時更換來提高PLC係統的可靠性。該方（fāng）法主要用於不可修複元件。PLC控製係（xì）統的失效率是與（yǔ）時間有關。我們將設備元件的故障率y(t)隨時間變化劃分為三（sān）個時期進行分析，如圖2所示。這（zhè）種變化曲線通常（cháng）稱故障率曲線也稱為浴盆曲線。
(1)早期故障較高(O～t0期間)。主要（yào）是由於係統內在設計錯誤、元器件質量、安（ān）裝和（hé）工（gōng）藝缺陷等（děng）不（bú）合理原因（yīn）引（yǐn）起，但隨時間的增加故障率迅速降低。這一時期的主要任（rèn）務是盡早找出不可靠的因素（sù）使係統盡快穩定下來。
(2)偶然期（qī）故（gù）障期(t0～t1期間)比較穩定，也可稱為隨機故障期（qī）。此時期故（gù）障是隨機（jī）發生的，係統的故障率zui低而且穩定，可視為常數。這一時期是係統的狀態期，在運行中應以加強維護延長這段時期的（de）時間，應（yīng）做好定期檢（jiǎn）修和維護工作。
(3)損耗期(t1之後)故障率上升，這是因（yīn）為常（cháng）時間以來構成係統（tǒng）的某些零件已經老化耗損，壽命衰竭機（jī）械和電氣磨（mó）損以及絕緣的老化所引起。在這段時期中大（dà）部分元件要（yào）開始失效。如能事（shì）先（xiān）知（zhī）道損耗開始的時間，事先更換元器件，延長係統的有效壽命。推遲耗損故障期的到來。
四、PLC控製（zhì）係統（tǒng）的安全設（shè）計方法
盡管PLC的（de）運行是安全、可靠的，作（zuò）為一個係統來說，穩定可靠仍然是不可忽（hū）視的問題.係統安全設計要充分利用PLC的特點，使PLC的運行能真正達到（dào）安（ān）全、可靠。
1、硬件保護。主要包括：聯鎖保護、限位保護和急停保護等。
2、軟件保護。主要包括：聯鎖保護、限位保護、限時保護和自檢保護等。PLC是利用存（cún）儲程序進行控製，用存儲的程（chéng）序進（jìn）行安裝保護，也可以使其隻執行正確的操（cāo）作，而拒絕錯誤的命令。軟件（jiàn）保護主要利用自檢信息及時發（fā）現隱患，清除故障;也可針對工程的特（tè）點，自編診斷程序而排除故（gù）障，以確保PLC可靠、穩定、安全運行。
五、PLC控製係統可（kě）靠性的管理（lǐ）
1、人的管理
隨著科技的發（fā）展，自（zì）動（dòng）化的科學含量不斷（duàn）的提高。這將（jiāng）對工作人（rén）員的（de）素質提出更（gèng）高的要求。工作（zuò）人員不但要熟悉設備情況、檢修、規劃（huá）和設計（jì）等;而且還要懂得（dé）計算機以及具有一（yī）定技術水平。因此，必（bì）須從人（rén）員的培訓力度、培訓方（fāng）式和培訓（xùn）內容等著手。不斷（duàn）提高工作人員的業務素（sù）質和思想素質，才（cái）能勝任其工（gōng）作（zuò）崗位。
2、維護管理（lǐ）
PLC控製係統的可靠性（xìng），其主要因素還是要做好後期的維護管理工作，維護設備主要部位：供電電源，外部環境、安裝狀（zhuàng）態、電源(Ps)、*處理單元(CPU)、信號（hào）模板(SM)及壽命元件輸人、輸出中間（jiān）繼電器等外圍設備等。
六、結束語
提高PLC控（kòng）製係統的可靠性的方法（fǎ）很多，不同的（de）可編程控製器，方法會略有不同;但隻要在實際工作中，善於觀察，善於總結積累經驗，就可（kě）以充分考慮到對PLC.的各種（zhǒng）不利（lì）因素，在實際應用中采取適（shì）當措施;使控製係統可靠、安全地運行，並能減少大量（liàng）後期維修（xiū）工作。

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