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PLC自动控制系统可靠性研究
  • 作者:李明    来源:无锡联科自动化工程有限公司    时间:2014/4/8    点击:869
可编程控制器因为抗干扰能力强,牢靠性高,编程简略,性能价格比高,在工业控制领域得到越来越广泛应用。
  
  中间控制单元和下位机PLC之间选用串行通讯办法进行数据交换,通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯办法,较常距离可选用光纤通讯,更长距离也可选用无线通讯办法。下位机选用PLC控制,依据控制目标的多少,控制目标的规模,可选用一台或多台PLC进行控制,PLC之间数据交换是使用内部连接寄存器,完成数据交换和共享。因为PLC对现场进实时监控具有很高的牢靠性,且编程简略、灵敏,因而越来越遭到人们重视。
  
  1、控制体系牢靠性下降的主要缘由
  
  尽管工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的牢靠性,但假如输入给PLC的开关量信号呈现过错,模拟量信号呈现较大误差,PLC输出口控制的执行机构没有按需求动作,这些都可能使控制进程犯错,形成无法挽回的经济丢失。
  
  影响现场输入给PLC信号犯错的主要缘由有:
  
  1)形成传输信号线短路或断路(因为机械拉扯,线路本身老化,特别是鼠害),当传输信号线出毛病时,现场信号无法传送给PLC,形成控制犯错;
  
  2)机械触点颤动,现场触点尽管只闭合一次,PLC却以为闭合了屡次,尽管硬件加了滤波电路,软件添加微分指令,但因为PLC扫描周期太短,仍可能在计数、累加、移位等指令中犯错,呈现过错控制成果;
  
  3)现场变送器,机械开关本身出毛病,如触点触摸不良,变送器反映现场非电量误差较大或不能正常作业等,这些毛病相同会使控制体系不能正常作业。
  
  影响执行机构犯错的主要缘由有:
  
  1)控制负载的触摸不能牢靠动作,尽管PLC宣布了动作指令,但执行机构并没按需求动作;
  
  2)控制变频器起动,因为变频器本身毛病,变频器所带电机并没按需求作业;
  
  3)各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,因为执行机构没能按PLC的控制需求动作,使体系无法正常作业,下降了体系牢靠性。要进步整个控制体系的牢靠性,有必要进步输入信号的牢靠性和执行机构动作的准确性,不然PLC应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,赶快排除毛病,让体系安全、牢靠、正确地作业。
  
  2、规划完善的毛病报警体系
  
  在自动控制体系的规划中咱们规划了3级毛病显现报警体系,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转和毛病状况,当设备正常运转时对应指示灯亮,当该设备运转有毛病时指示灯以1Hz的频率闪耀。为避免指示灯灯泡损坏不能正确反映设备作业状况,专门设置了毛病复位/灯测验按钮,体系运转任何时刻继续按该按钮3s,一切指示灯应悉数点亮,假如这时有指示等不亮阐明该指示灯已坏,应立即替换,改按钮复位后指示灯仍按原作业状况显现设备作业状况。2级毛病显现设置在中间控制室大屏幕监视器上,当设备呈现毛病时,有文字显现毛病类型,工艺流程图上对应的设备闪耀,历史事件表中将记载该毛病。3级毛病显现设置在中间控制室信号箱内,当设备呈现毛病时,信号箱将用声、光报警办法提示作业人员,及时处置毛病。在处置毛病时,又将毛病进行分类,有些毛病是需求体系中止运转的,但有些毛病对体系作业影响不大,体系可带毛病运转,毛病可在运转中排除,这样就大大减少整个体系中止运转时刻,进步体系牢靠性运转水平。
  
  3、输入信号牢靠性研究
  
  要进步现场输入给PLC信号的牢靠性,首先要挑选牢靠性较高的变送器和各种开关,避免各种缘由导致传送信号线短路、断路或触摸不良。其次在程序规划时添加数字滤波程序,添加输入信号的可信性。
  
  在现场输入触点后加一守时器,守时时刻依据触点颤动状况和体系要的呼应速度断定,一般在几十ms,这样可确保触点的确安稳闭合后,才有其它呼应。模拟信号滤波可选用图2b程序规划办法,对现场模拟信号接连采样3次,采样距离由A/D转换速度和该模拟信号改变速率决议。3次采样数据别离存放在数据寄存器DT10、DT11、DT12中,当最终1次采样完毕后使用数据比照、数据交换指令、数据段比照指令去掉最大和最小值,保存中间值作为本次采样成果存放在数据寄存器DT0中。
  
  进步读入PLC现场信号的牢靠性还可使用控制体系本身特色,使用信号之间关系来判别信号的可信程度。如进行液位控制,因为储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,在一守时刻里罐内液体改变高度大约在啥规模是知道的,假如这时液位计送给PLC的数据和预算液位高度相差较大,判别可能是液位计毛病,经过毛病报警体系告诉操作人员查看该液位计。
  
  又如各储罐有上下液位极限维护,当开关动作时宣布信号给PLC,这个信号是不是实在牢靠,在程序规划时咱们将这信号和该罐液位计信号比照,假如液位计读数也在极限方位,阐明该信号是实在的;假如液位计读数不在极限方位,判别可能是液位极限开关毛病或传送信号线路毛病,相同经过报警体系告诉操作人员处置该毛病。因为在程序规划时选用了上述办法,大大进步了输入信号的牢靠。