PLC控制系统的可靠性研究分析.docx

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1、PLC控制系统的可靠性研究分析网络转载导语：福建三安钢铁公司的工程自动化系统采用SIEMENSS7400PLC系统，由PLC做为控制站，工业型计算机做为操纵站构成分布式构造，知足原料场、烧结厂、高炉、转炉及连铸等控制需求。福建三安钢铁公司的工程自动化系统采用SIEMENSS7400系统，由PLC做为控制站，工业型做为操纵站构成分布式构造，知足原料场、烧结厂、高炉、转炉及连铸等控制需求。假如环境恶劣，干扰强烈或者安装使用不当，维护不到位，保护程序考虑不周等，都不能保证PLC正常、可靠、平安地运行。因此。讨论怎样进步PLC控制系统可靠性问题特别重要。1主要技术性能及技术要求1西门子S7400控制系

2、统要求设备工作环境温度20-25，防震、防尘、防电磁干扰，相对湿度20%-70%无冷凝;一个基架上模板的安排原那么是：可以插入的模板数，受它们从超级背板总线获得的电流值的限制详细参见各模板的技术要求。2多个机架配置的S7400模板安排原那么。接口模板总是位于3号槽，第1个信号模板的左边。每个机架上不应超过8个槽板，模板总是位于接口模板的左边。能插入的模板数受S7400背板总线允许提供电流的限制，每1排或者每1机架总是电流耗量不能超过1.2A。3CPU工作时可选的：200240VAC、24VDC。4选用电源模板总电量不能低于或者即是输入、输出单元的电流总耗量。5CPU模板有后备电池，起防电程序丧

3、失的功能。6系统应单独接地，接地电阻R4n。2影响PLC控制系统可靠性的主要因素PLC控制系统的可靠性直接关系到整个消费效率和平安，不管是硬件、还是软件或外围设备，只要其中某一环节出问题都将导致停产。因此它是讨论技术要求的首要因素。图1为分析PLC控制系统故障图。由图1可见，只有5%的故障发生在可编程控制器中，这讲明可编程控制器本身的可靠性远高于外部设备的可靠性，90%的故障发生在I/O模板中，只有10%的故障发生在控制器中。讲明发生在可编程控制器CPU、存储器、系统总线和电源中的故障只占系统总故障的0.5%，而发生在I/O模板中的故障也只占系统全部故障的4.5%。分析可见，通常，在实际应用中

4、往往从以下几方面来考虑。1要留意外部设备的选择，缩短大量的维修时间。2数据和程序的保护。大局部PLC控制系统都采用锂电池支持的RAM来存储用户的应用程序，一般一支电池的寿命为5年左右，用完后应用程序将全部丧失。因此一些重要的地方常采用存储卡来存储用户的应用程序。将程序及技术资料作为存档保存起来。以防后备使用。3安装与布线要采取一定的抗干扰措施。一般PLC电源都采用带屏蔽层1：1隔离变压器供电，在有较强干扰源的环境中使用时，应将屏蔽层和PLC浮地端子接地，接地线面积不能小于2mm2。接地线要采取独立的方式，不能用与其它设备串联方式接地。PLC电源线，I/O电源线，输入、输出信号线，交、直流线都应

5、尽量分开布线。开关量信号线与模拟量信号线也应该分开布线，后者应用屏蔽线，并且将屏蔽层可靠接地等等。3进步PLC控制系统可靠性的方法#e#3进步PLC控制系统可靠性的方法3.1重视安装进步PLC控制系统可靠性是一项长期、持久的工作。首先，施工和安装是非常重要的环节，必须严格把关，这样可减少投产故障率。其次，要保证检修质量，十分是技改线路改动和系统改造，是目前的当务之急。否那么，几年的系统改造后，大量线路的更换，线号丧失及程序变更，该记录备份的没有做记录等。致使维护工作量加大，可靠性得不到保证。这一项为哪一项人们极易忽略的，必须引起高度重视。3.2老化挑选法通常我们用“老化挑选的方法，就是完毕“早

6、期，延长“偶尔期，“损耗期及时更换来进步PLC系统的可靠性。该方法主要用于不可修复元件。PLC控制系统的失效率是与时间有关。我们将设备元件的故障率yt随时间变化划分为三个时期进展分析，如图2所示。这种变化曲线通常称故障率曲线也称为浴盆曲线。从图2可以看出：1早期故障较高Ot0期间。主要是由于系统内在设计错误、元器件质量、安装和工艺缺陷等不公道原因引起，但随时间的增加故障率迅速降低。这一时期的主要任务是尽早找出不可靠的因素使系统尽快稳定下来。2偶尔期故障期t0t1期间比拟稳定，也可称为随机故障期。此时期故障是随机发生的，系统的故障率最低而且稳定，可视为常数。这一时期是系统的最正确状态期，在运行中

7、应以加强维护延长这段时期的时间，应做好定期检修和维护工作。3损耗期t1之后故障率上升，这是由于常时间以来构成系统的某些零件已经老化耗损，寿命衰竭机械和电气磨损以及绝缘的老化所引起。在这段时期中大局部元件要开场失效。如能事先知道损耗开场的时间，事先更换元器件，延长系统的有效寿命。推延耗损故障期的到来。4PLC控制系统的平安设计方法尽管PLC的运行是平安、可靠的，作为一个系统来讲，稳定可靠仍然是不可无视的问题.系统平安设计要充分利用PLC的特点，使PLC的运行能真正到达平安、可靠。1硬件保护。主要包括：联锁保护、限位保护和急停保护等。2软件保护。主要包括：联锁保护、限位保护、限时保护和自检保护等。

8、PLC是利用存储程序进展控制，用存储的程序进展安装保护，也可以使其只执行正确的操纵，而回绝错误的命令。软件保护主要利用自检信息及时发现隐患，去除故障;也可针对工程的特点，自编诊断程序而排除故障，以确保PLC可靠、稳定、平安运行。5PLC控制系统可靠性的治理5.1人的治理随着科技的开展，自动化的科学含量不断的进步。这将对工作人员的素质提出更高的要求。工作人员不但要熟悉设备情况、检修、规划和设计等;而且还要懂得计算机以及具有一定技术程度。因此，必须从人员的培训力度、培训方式和培训内容等着手。不断进步工作人员的业务素质和思想素质，才能胜任其工作岗位。5.2维护治理PLC控制系统的可靠性，其主要因素还是要做好后期的维护治理工作，维护设备主要部位：供电电源，外部环境、安装状态、电源Ps、中央处理单元CPU、信号模板SM及寿命元件输人、输出中间继电器等外围设备等。6完毕语只要在实际工作中，擅长观察，擅长总结积累经历，就可以充分考虑到对PLC.的各种不利因素，在实际应用中采取适当措施;使控制系统可靠、平安地运行。