對可編程序控制器控制系統的可靠性探討 詳述了影響可編程序控制器控制系統可靠性的主要因素,并就可編程序控制器的工作環境、電源的要求、接地和連接線的方式、冗余設計和降級操作設計、控制系統的輸入電路和輸出電路與可編程序控制器的軟件程序編制等多個方面,提出了一些可行的方法和措施。通過對可編程序控制器的控制系統實際測試和多次試驗,得出了幾個適合生產環境、能符合控制系統要求的改進線路,從而使可編程序控制器控制系統的可靠性得到進一步的提高。
0、引言
可編程序控制器(以下簡稱PLC)是在程序控制器和微機控制器的基礎上發展起來的微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。從廣義上講,PLC是一種計算機系統,比一般計算機具有更強的與工業過程相連接的輸入輸出接口,并已成為自動化控制系統的基本裝置。PLC已經廣泛應用于機械、冶金、化工、汽車、輕工等行業中,已基本取代了傳統的繼電器和接觸器的邏輯控制。用PLC來控制系統設備,其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就PLC本身而言,平均無故障時間一般已可達3~5萬小時;而三菱的F系列,據稱其平均無故障時間已達30萬小時。所以,整個PLC控制系統的可靠性,主要取決于PLC的外圍設備,比如輸入器件中的行程開關、按鈕、接近開關,輸出器件中的接觸器、繼電器和電磁閥等。另外,從軟件程序的編制來考慮,如果能編制出一個帶有監控的程序,對提高系統的可靠性也有很大好處。下面就如何提高PLC控制系統的可靠性進行一些探討。
1、從PLC的外圍設備來考慮提高PLC的可靠性
PLC是專門為工業生產環境而設計的控制設備。當工作環境較為惡劣,如電磁干擾較強、濕度高、電源、輸入和輸出電路等易受到干擾時,會使控制系統的可靠性受到影響。
1.1 工作環境的要求
除了為特殊工作環境而設計的PLC外,一般PLC工作的環境溫度應在0~55℃的范圍,并要避免太陽光直接照射;安裝時要遠離大的熱源,保證足夠大的散熱空間和通風條件;空氣的相對濕度應小于85%,不結露,以保證PLC的絕緣良好。PLC應避免安裝在有振動的場所;對振動源允許的條件則應按照產品說明書的要求,安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施??諝庵杏蟹蹓m和有害氣體時,應將PLC封閉安裝。
1.2 電源的要求
不同的PLC產品,對電源的要求也不同,這里包括電源的電壓等級、頻率、交流紋波系數和輸入輸出的供電方式等。
對電磁干擾較強、而對PLC可靠性要求又較高的場合,PLC的供電應與動力供電和控制電路供電分開;必要時,可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯LC濾波電路等。在設計時,外接的直流電源應采用穩壓電源,供電功率應留有20%~30%的余量。對由控制器本身提供的直流電源,應了解它所能提供的*大電流,防止過電流造成設備的損壞。
1.3 接地和接線
1) PLC的良好接地是正常運行的前提。在設計時,PLC的接地應與動力設備的接地分開,采用專用接地;如不能分開接地時,應采用共用接地;禁止采用共通接地方法。如圖1所示,接地點應盡可能靠近PLC,接地線的線徑應大于4mm2,接地電阻一般應小于10Ω。
11P1662 1700J, 1701J MOD 30 Recorder Spring MicroMod
11P1679 1700J, 1701J MOD 30 Recorder Spring MicroMod
124S2330-1 MOD30ML Termination Block Assembly MicroMod
125P2981-1 125S2981-1 AA AMP 9414 ABB
125S1982 1700R 1700R Controller Analog Board ABB
125S1983 1700R 1700R Controller Math Unit Digital Board ABB
125S1987 1700J 1700J Recorder Digital Board ABB
125S1988 1700J 1700J Recorder Driver Board ABB
125S1989 1700J 1700J Recorder Analog Board ABB
125S1994 1700N 1700N Math Unit Analog Board ABB
125S2274-2 RIS 1046-856 Taylor Isolated-TMR Module ABB
125S2604 1720N 1720N Communications Link I/O Board ABB
125S2605-1 1720N 1720N Communications Link ICN Interface Board ABB
125S2606-1 1720N 1720N Communications Link CPU Board ABB
125S2630 1710R 1710R SLU CPU Board ABB
125S2631 1710R 1710R SLU Power Supply Board ABB
125S2632 1710R 1710R SLU I/O Board ABB
125S2636 1710R 1710R SLU Multiplexer Board ABB
125S2636-1 1710R 1710R SLU Multiplexer Board ABB
125S2744 1734N 1734N LCP Memory/Backup Memory Boards ABB
125S2745-1 1734N,125S2745, DC 1860404 1734N LCP Processor Board ABB
125S2917-2 1800R 1800R MOD 30ML Main Board ABB
125U1982-10 1700R, 1701R, 1702R, 1703R MOD 30 Controller Arithmetic MicroMod
125U1982-11 1700R, 1701R, 1702R, 1703R MOD 30 Controller Arithmetic Digital MicroMod
125U1982-3 1700R, 1701R, 1702R, 1703R MOD 30 Controller Analog MicroMod
125U1983-10 1700N, 1701N MOD 30 Math Controller Arithmetic MicroMod
125U1987-5 1700J, 1701J MOD 30 Recorder Digital MicroMod
125U1988-2 1700J, 1701J MOD 30 Recorder Driver MicroMod
125U1994-2 1700N, 1701N MOD 30 Math Unit Arithmetic Analog MicroMod
125U1995-2 1700N, 1701N MOD 30 Math Unit Arith Display Interconnect MicroMod