維修電工技師論文格式要求

1、2014 維修電工高級(jí)技師參評(píng)論文 提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性研究山東大勇電力工程 王善勇 2014年10月14日 山東省臨沂市 2目 錄摘要（3）引言 （4）第一章：從PLC外圍設(shè)備來(lái)考慮提高PLC的可靠性. (5)1.1 工作環(huán)境的要求 (5)1.2 電源的要求 .(5)1.3 接地和接線(xiàn) .(5)1.4 降級(jí)操作設(shè)計(jì) (6)1.5 PLC的I/O電. (6)第二章 從PLC的軟件程序來(lái)考慮提高控制系統(tǒng)的可靠性. (8)2.1 運(yùn)行狀況超時(shí)檢測(cè). (8)2.2 邏輯錯(cuò)誤檢測(cè). . (8)第三章 探討影響PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的因素與建議 （10）3.1 影響PLC可靠性因素的分析 （10

2、）3.1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾分析 （10）3.1.2 探討如何提高PLC的可靠性 （11）3.2 對(duì)PLC的展望 (14)參考文獻(xiàn)（16）致 謝（16）附件一 圖紙（17）1 提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性研究摘 要可編程序控制器是在程序控制器和微機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的微機(jī)技術(shù)跟繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，并已成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本裝置。用PLC來(lái)控制系統(tǒng)設(shè)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。就三菱的F系列，據(jù)稱(chēng)其平均無(wú)故障時(shí)間已達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。所以，整個(gè)PLC控制系統(tǒng)的可靠性，主要取決于PLC的外圍設(shè)備，比如輸入器件中的行程開(kāi)關(guān)、輸出器件中的接觸、繼電器和電磁閥

3、等。另外，從軟件程序的編制來(lái)考慮，如果能編制出一個(gè)帶有監(jiān)控的程序，對(duì)提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行一些探討。簡(jiǎn)述了影響可編程序控制器控制系統(tǒng)可靠性的主要因素，并就可編程序控制器的工作環(huán)境、電源的要求、接地和連接線(xiàn)的方式、降級(jí)操作設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的輸入電路和輸出電路與可編程序控制的軟件程序編制等多個(gè)方面，提出了一些可行的方法和措施。關(guān)鍵詞： 可編程序控制器；外圍設(shè)備；軟件程序；可靠性；發(fā)展趨勢(shì)。 2引 言可編程序控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）是在程序控制器和微機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的微機(jī)技術(shù)跟繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，比一

4、般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的輸入輸出接口，并已成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本裝置。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、汽車(chē)、輕工等行業(yè)中，已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸的邏輯控制。用PLC來(lái)控制系統(tǒng)設(shè)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(wú)故障時(shí)間一般已可達(dá)3萬(wàn)5萬(wàn)小時(shí)：而三菱的F系統(tǒng)，據(jù)稱(chēng)其平均無(wú)故障時(shí)間已達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。所以，整個(gè)PLC控制系統(tǒng)的可靠性，主要取決于PLC的外圍設(shè)備，比如輸入器件中的行程開(kāi)關(guān)、按鈕、接近開(kāi)關(guān)，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(lái)考慮，如果能編制出一個(gè)帶有監(jiān)控的程序，對(duì)提系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。

5、下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行一些探討。 2第一章 從PLC外圍設(shè)備來(lái)考慮提高PLC的可靠性1.1 工作環(huán)境的要求一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在00C-550C的范圍，并要避免太陽(yáng)光直接照射；安裝時(shí)要遠(yuǎn)離的熱源，保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%，不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動(dòng)的場(chǎng)所；對(duì)振動(dòng)源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求，安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施。空氣中有粉塵和有害氣體時(shí)，應(yīng)將PLC封閉安裝.。1.2 電源的要求 不同的PLC產(chǎn)品,對(duì)電源的要求也不同,這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。對(duì)電磁

6、干擾較強(qiáng)、而對(duì)PLC可靠性要求以較高的場(chǎng)合，PLC的供電應(yīng)與動(dòng)力供電和控制電路供電分開(kāi)，必要時(shí)，可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾波電路等。在設(shè)計(jì)時(shí)，外接的直流電源應(yīng)采用穩(wěn)壓電源，供電功率應(yīng)留有20%-30%的余量。對(duì)由控制本身提供的真流電源，應(yīng)了解它所能提供的最大電流，防止過(guò)電流造成設(shè)備的損壞。1.3 接地和接線(xiàn)(1)PLC的良好接地是正常運(yùn)行的前提,在設(shè)計(jì)時(shí),PLC的接地應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備的接地分開(kāi),采用專(zhuān)用接地;如不能分開(kāi)接地時(shí),應(yīng)采用共用接地;絕對(duì)禁止采用共通接地方法.如圖1所示,接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC,接地線(xiàn)的徑應(yīng)大于4mm,接地電阻一般應(yīng)小于10歐姆外設(shè)備PLC外設(shè)備PLCPLC

7、外設(shè)備(a)專(zhuān)用接地（b）共用接地（c）共通接地（2） PLC的接線(xiàn)包括輸入線(xiàn)和輸出接線(xiàn)。輸入接線(xiàn)的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不大于30m；在線(xiàn)路距離較長(zhǎng)時(shí)，可采用中間繼電器進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換。輸入接線(xiàn)的COM端與輸出接線(xiàn)的COM端不能接在一起。輸入接線(xiàn)與輸出接線(xiàn)的電纜應(yīng)分開(kāi)設(shè)置。必要時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)分別設(shè)置接線(xiàn)箱。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的接線(xiàn)必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的接地端應(yīng)為一點(diǎn)接地，接地 2（3） 點(diǎn)宜在控制器側(cè)。1.4 降級(jí)操作設(shè)計(jì)降級(jí)操作是指在設(shè)計(jì)時(shí)，將手動(dòng)操作包括在內(nèi)的設(shè)計(jì)，例如，緊急停車(chē)的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵設(shè)備的開(kāi)停和再啟動(dòng)功能的設(shè)計(jì)等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級(jí)的操作，即對(duì)部分或

8、全部設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)的開(kāi)停操作，以避免設(shè)備的損壞或?qū)?人員的傷害。此外，在設(shè)計(jì)中也可考慮從全自動(dòng)到半自動(dòng)、直至手動(dòng)的操作等。1.5 PLC的I/O電路 (1)由于PLC是通過(guò)輸入電路接受開(kāi)關(guān)量|、模擬量等輸入信號(hào)的，因此輸入電路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性，比如：按鈕、行程開(kāi)關(guān)等輸入開(kāi)關(guān)量的觸點(diǎn)接觸是否良好、接線(xiàn)是否牢固等。設(shè)備上的機(jī)械限位開(kāi)關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開(kāi)關(guān)代替機(jī)械限位開(kāi)關(guān)。此外，按鈕的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)的選擇也會(huì)影響到系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)以一個(gè)簡(jiǎn)單的起動(dòng)、停止控制線(xiàn)路為例，圖2和圖3所示的是兩個(gè)控制線(xiàn)路和它們對(duì)應(yīng)梯形圖，這兩個(gè)控

9、制線(xiàn)路的控制功能完全一樣，按下起動(dòng)按鈕，輸出動(dòng)作；按下停止按鈕，輸出斷開(kāi)；但它們的可靠性不一樣，假設(shè)輸出斷開(kāi)為安全狀態(tài)，那么圖形3的可靠性要比圖2的高，這是因?yàn)镾BI、SB2都有發(fā)生故障的可能，而最常見(jiàn)的現(xiàn)象是輸入電路開(kāi)路。當(dāng)采用圖3電路時(shí)，不論SBI、SB2開(kāi)關(guān)本身開(kāi)路還是接線(xiàn)開(kāi)路，輸出都安全狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的安全和可靠。X001X002X001X002 圖2 起，停控制線(xiàn)路 圖3 起，?？刂凭€(xiàn)路(2)在輸入端有感性負(fù)荷時(shí),為了防止反沖感應(yīng)電勢(shì)損壞模塊,在負(fù)荷兩端并接電容C和電阻R(交流輸入信號(hào)),或并接續(xù)流二極管D(直流輸入信號(hào)).如圖表4所示，在采取交流輸入方式時(shí)，CR的選擇要適當(dāng)才能起

10、到較好的效果。通過(guò)試驗(yàn)裝置的測(cè)試，當(dāng)負(fù)荷容量在10VA以下，一般0.1微乏+120 2歐姆;負(fù)荷容量在10VA以上時(shí),一般選0.47微乏+47歐姆較適宜.要采取直流輸入方式時(shí),經(jīng)試驗(yàn)得知,二極管的額定電流應(yīng)選為IA,額定電壓要大于電源電壓的3倍。 2第二章 從PLC的軟件程序來(lái)考慮提高控制系統(tǒng)的可靠性2.1 運(yùn)行狀況超時(shí)檢測(cè)為了提高PLC控制系統(tǒng)工作的可靠性,可以專(zhuān)門(mén)設(shè)置一個(gè)定時(shí)器,作為監(jiān)控程序部分,對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè).若程序運(yùn)行能正常結(jié)束,則該定時(shí)器就即被清零,若程序運(yùn)行發(fā)生故障,如出現(xiàn)死循環(huán)等,該定時(shí)器在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)就無(wú)法清零,此時(shí)PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào).在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序時(shí),使用這種方法來(lái)

11、實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各部分運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控.如果用PLC來(lái)控制某一對(duì)象時(shí),編制程序時(shí)可定義一個(gè)定時(shí)器來(lái)對(duì)這一對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,該定時(shí)器的設(shè)定時(shí)間即為這一對(duì)象工作所需的最大時(shí)間，當(dāng)啟動(dòng)該對(duì)象運(yùn)行時(shí)，同時(shí)也啟動(dòng)該定時(shí)器，若該對(duì)象的運(yùn)行程序在程序在規(guī)定的時(shí)間結(jié)束工作，發(fā)出一個(gè)工作完成信號(hào)，使該定時(shí)器清零，說(shuō)明這一對(duì)象的運(yùn)行程序正常，否則屬運(yùn)行不正常，發(fā)出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)信號(hào)。監(jiān)控程序的梯形如圖7所示，圖中定時(shí)器T1為檢測(cè)元件，X001為控制對(duì)象動(dòng)作信號(hào)，X002為動(dòng)作完成信號(hào)，M2為報(bào)警或停機(jī)信號(hào)。假設(shè)被控對(duì)象運(yùn)行程序完成一次循環(huán)需要50s，則定時(shí)器K,值可取510（T1為100ms定時(shí)器）。當(dāng)X001=1

12、時(shí)，被控對(duì)象運(yùn)行開(kāi)始，T1開(kāi)始計(jì)時(shí)，如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)被控對(duì)象的運(yùn)行程序能正常結(jié)束，則X002動(dòng)作，M1復(fù)位，定時(shí)器T1被清零，等待下一次循環(huán)的開(kāi)始；若在規(guī)定時(shí)間沒(méi)有發(fā)出被控對(duì)象運(yùn)行完成的動(dòng)作信號(hào)，則判斷為故障，T1的觸點(diǎn)閉合，接通M2發(fā)出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)信號(hào)。2.2 邏輯錯(cuò)誤檢測(cè) 在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可編程序控制器的輸入、輸出信號(hào)和內(nèi)部信號(hào)（如輔助繼電器的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號(hào)，則說(shuō)明出現(xiàn)了故障。因此，可以編寫(xiě)一些常見(jiàn)故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為NO狀態(tài)，就應(yīng)該按故障處理。例如某機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先后有兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的PLC輸入地址分別為X001，X002，在

13、兩個(gè)信號(hào)不會(huì)同時(shí)為NO狀態(tài)， 2如果他們同時(shí)為NO狀態(tài)，就說(shuō)明至少有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)被卡死，應(yīng)該停機(jī)處理。如圖（8）梯形圖中，這兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)X001，X002串聯(lián)，來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)表示限位開(kāi)關(guān)故障的輔助繼電器M0，當(dāng)M0為NO狀態(tài)時(shí)就發(fā)出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)信號(hào)。 圖（8）邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)程序 2第3章 探討影響PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的因素與建議3.1 影響PLC可靠性因素的分析隨著PLC應(yīng)用場(chǎng)合越來(lái)越廣、應(yīng)用環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,所受到的干擾也越來(lái)越多,這些都可能造成PLC控制系統(tǒng)可靠性降低,不能正常工作，導(dǎo)致無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。因此,分析影響PLC控制系統(tǒng)可靠性的因素,研究其解決措施,對(duì)

14、于提高PLC控制系統(tǒng)可靠性具有重要的作用,對(duì)于PLC的進(jìn)一步推廣應(yīng)用也具有普遍意義。 因此從兩大方面來(lái)考慮： （1）PLC的外圍設(shè)備來(lái)考慮分析PLC的可靠性（2）PLC的軟件程序來(lái)考慮分析控制系統(tǒng)的可靠性根據(jù)這些因素提出合理的建議，以及盡可能地完善PLC的可靠性。3.1.1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾分析PLC可編程控制器是專(zhuān)為工業(yè)控制而設(shè)的，在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，采取了多層次多方面的抗干擾措施，使得系統(tǒng)可以在惡劣的工業(yè)環(huán)境下與強(qiáng)電設(shè)備一起運(yùn)行工作。運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性很高，PLC整機(jī)平均無(wú)故障工作時(shí)間高達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，PLC的功能也越來(lái)越強(qiáng)，使用也越用越方便。但是，整機(jī)的可靠性高

15、只是保證系統(tǒng)可靠工作的前提，還必須在設(shè)計(jì)和安裝PLC系統(tǒng)過(guò)程中采取相應(yīng)的措施，才能保證整個(gè)系統(tǒng)完全可靠地工作。如果PLC的工作環(huán)境過(guò)于惡劣，如溫度過(guò)高、濕度過(guò)大、振動(dòng)和沖擊過(guò)強(qiáng)，以及電磁干擾嚴(yán)重或安裝使用不當(dāng)?shù)?，都?huì)直接影響PLC的正常、安全、可靠地運(yùn)行， 加上外圍電路的抗干擾措施不力，而使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大降低，甚至出現(xiàn)故障。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以充分的考慮，在硬件上進(jìn)行適當(dāng)配置并輔以相應(yīng)的軟件，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的防范。PLC控制系統(tǒng)的可靠性的穩(wěn)不穩(wěn)定直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，PLC系統(tǒng)的抗干擾能力是整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，分析研究PLC應(yīng)用中的可靠性和抗干擾技術(shù)是十分

16、必要的。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，一是在外部的硬件上采取措施;二是在軟件內(nèi)部中設(shè)計(jì)相應(yīng)的保護(hù)程序。（1）現(xiàn)場(chǎng)條件輸入給PLC信號(hào)出錯(cuò)的影響有： 1) 造成傳輸信號(hào)線(xiàn)中斷，如：短路或斷路（可能機(jī)械拉扯，線(xiàn)路自身老化，線(xiàn)的質(zhì)量差易磨損），當(dāng)傳輸信號(hào)線(xiàn)出故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工作的信號(hào)無(wú)法傳送給PLC，也造成輸出的控制出錯(cuò)； 2) 機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)觸點(diǎn)雖然只閉合一次，PLC卻認(rèn)為閉合了多次，雖然硬件加了 2濾波電路，軟件增加微分指令，但由于PLC掃描周期太短，仍可能在計(jì)數(shù)、累加、移位等指令中出錯(cuò)，也造成錯(cuò)誤的控制； 3) 現(xiàn)場(chǎng)變送器，機(jī)械開(kāi)關(guān)自身出故障，如觸點(diǎn)接觸不良，變送器反映現(xiàn)場(chǎng)非電量偏差較大或不能

17、正常工作等，這些故障同樣會(huì)使控制系統(tǒng)不能正常工作。（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)出錯(cuò)的影響有： 1) 控制負(fù)載的接觸不能可靠動(dòng)作，雖然PLC發(fā)出了動(dòng)作指令，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)并沒(méi)按要求動(dòng)作； 2) 控制變頻器起動(dòng)，由于變頻器自身故障，變頻器所帶電機(jī)并沒(méi)按要求工作；3) 各種電動(dòng)閥、電磁閥該開(kāi)的沒(méi)能打開(kāi)，該關(guān)的沒(méi)能關(guān)到位，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)能按PLC的控制要求動(dòng)作，使系統(tǒng)無(wú)法正常工作，降低了系統(tǒng)可靠性。 （3）各種干擾源 1）元器件布局不合理造成內(nèi)部信號(hào)相互串?dāng)_；PLC控制系統(tǒng)線(xiàn)路中有電源線(xiàn)、輸入、輸出線(xiàn)和接地線(xiàn)，布線(xiàn)不恰當(dāng)則會(huì)造成電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾； 2）雜亂的無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)、外界的高頻加熱器和供電電源電壓、電流劇烈

18、波動(dòng)和高次諧波的干擾等； 3）按鈕、繼電器等工作時(shí)觸點(diǎn)間產(chǎn)生的電弧，雷擊和靜電產(chǎn)生的火花放電的干擾； 4）各類(lèi)電磁干擾等。3.1.2 探討如何提高PLC的可靠性 PLC是為工業(yè)而設(shè)的控制設(shè)備。但影響可靠性的因素也蠻多，如電磁干擾、外圍的濕度、電源電壓、輸入和輸出連接線(xiàn)和I/O電路、一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)啊，機(jī)械觸頭啊，內(nèi)部軟件系統(tǒng)啊等易受到干擾時(shí)，會(huì)使控制系統(tǒng)的可靠性受到影響。下面針對(duì)PLC影響可靠性較大的提出一些建議：（1）對(duì)PLC工作環(huán)境的要求： 除了為特殊工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的PLC外，一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在055的范圍，并要避免太陽(yáng)光直接照射；安裝時(shí)要遠(yuǎn)離大的熱源，保證足夠大的散熱空間和通

19、風(fēng)條件；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%，不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動(dòng)的場(chǎng)所；對(duì)振動(dòng)源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)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(shí)，應(yīng)將PLC封閉安裝。（2）對(duì)電源的要求：1）PLC應(yīng)直接從低壓配電室的主母線(xiàn)上采用專(zhuān)用線(xiàn)供電，以減少電機(jī)啟停和其他因素給PLC帶來(lái)的直接影響； 2）不同的PLC產(chǎn)品，對(duì)電源的要求也不同，這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等對(duì)電磁干擾較強(qiáng)、而對(duì)PLC可靠性要求 2又較高的場(chǎng)合，PLC的供電應(yīng)與動(dòng)力供電和控制電路供電分開(kāi)；必要時(shí)，可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾

20、波電路等； 3）在設(shè)計(jì)時(shí)，外接的直流電源應(yīng)采用穩(wěn)壓電源，供電功率應(yīng)留有20%30%的余量。對(duì)由控制器本身提供的直流電源，應(yīng)了解它所能提供的最大電流，防止過(guò)電流造成設(shè)備的損壞。（3）對(duì)接地和接線(xiàn)的要求：1）PLC的良好接地是正常運(yùn)行的前提。在設(shè)計(jì)時(shí)，PLC的接地應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備的接地分開(kāi)，采用專(zhuān)用接地；如不能分開(kāi)接地時(shí)，應(yīng)采用共用接地；絕對(duì)禁止采用共通接地方法。如圖1所示，接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC，接地線(xiàn)的線(xiàn)徑應(yīng)大于4mm2，接地電阻一般應(yīng)小于10。圖3-1 接地方法 2）PLC的接線(xiàn)包括輸入接線(xiàn)和輸出接線(xiàn)。輸入接線(xiàn)的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不大于30m；在線(xiàn)路距離較長(zhǎng)時(shí)，可采用中間繼電器進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

21、輸入接線(xiàn)的COM端與輸出接線(xiàn)的COM端不能接在一起。輸入接線(xiàn)與輸出接線(xiàn)的電纜應(yīng)分開(kāi)設(shè)置。必要時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)分別設(shè)置接線(xiàn)箱。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的接線(xiàn)必須采用屏蔽電纜；屏蔽層的接地端應(yīng)為一點(diǎn)接地，接地點(diǎn)宜在控制器側(cè)。（4）安裝與布線(xiàn)采取一定的抗干擾措施：PLC電源、I/O電源一般都采用帶屏蔽層的隔離變壓器供電, PLC電源線(xiàn),I/O電源線(xiàn),輸入、輸出信號(hào)線(xiàn),交、直流線(xiàn)都應(yīng)盡量分開(kāi)布線(xiàn)，有的還需要屏蔽線(xiàn)，甚至還要接地。（5） 對(duì)I/O電路及輸入和輸出端子信號(hào)的防護(hù)：1） 要提高現(xiàn)場(chǎng)輸入給 PLC 信號(hào)的可靠性，首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開(kāi)關(guān)，防止各種原因引起傳送信號(hào)線(xiàn)短路

22、、斷路或接觸不良 ； 2） 在程序設(shè)計(jì)時(shí)增加數(shù)字濾波程序，增加輸入信號(hào)的可信性； 3） 當(dāng)輸入信號(hào)源與輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí),對(duì)于直流電路應(yīng)在其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管;對(duì)于交流電路,應(yīng)在其兩端并聯(lián)阻容吸收電路。采用以上措施,可防止在電感性輸入或輸出電路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)或漏電流對(duì)PLC輸入、輸出端點(diǎn)及內(nèi)部電源造成的沖擊。 24） PLC是通過(guò)輸入電路輸入信號(hào)，因此輸入電路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性。比如：按鈕、行程開(kāi)關(guān)等輸入開(kāi)關(guān)量的觸點(diǎn)接觸是否良好、接線(xiàn)是否牢固等。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開(kāi)關(guān)代替機(jī)械限位開(kāi)關(guān)。此外，按鈕的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)的選擇也會(huì)影響

23、到系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)以一個(gè)簡(jiǎn)單的起動(dòng)、停止控制線(xiàn)路為例，如圖2和圖3所示的是兩個(gè)控制線(xiàn)路和它們的對(duì)應(yīng)梯形圖。這兩個(gè)控制線(xiàn)路的控制功能完全一樣，按下起動(dòng)按鈕，輸出動(dòng)作；按下停止按鈕，輸出斷開(kāi)；但它們的可靠性不一樣。我們假設(shè)輸出斷開(kāi)為安全狀態(tài)，那么圖3的可靠性要比圖2的高。 （7）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性研究：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)準(zhǔn)確地輸入給PLC后，PLC執(zhí)行程序，將結(jié)果通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制。怎樣才能確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)有出錯(cuò)，按控制要求工作，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)有按要求工作，又怎樣才能發(fā)現(xiàn)并了解故障呢，對(duì)此而應(yīng)該做出以下措施：當(dāng)負(fù)載由接觸器控制時(shí)，啟動(dòng)或停止這類(lèi)負(fù)載轉(zhuǎn)為對(duì)接觸器線(xiàn)圈控制，啟動(dòng)時(shí)接觸器是否可靠吸

24、合，停止時(shí)接觸器是否可靠釋放，這是應(yīng)該了解的。當(dāng)開(kāi)啟或關(guān)閉電動(dòng)閥門(mén)時(shí)，根據(jù)閥門(mén)開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間不同，設(shè)置延時(shí)時(shí)間，經(jīng)過(guò)延時(shí)檢測(cè)開(kāi)到位或關(guān)到位信號(hào)，如果這些信號(hào)不能按時(shí)準(zhǔn)確返回給PLC，說(shuō)明閥可能有故障，做閥故障報(bào)警處理。還要設(shè)計(jì)完善的故障報(bào)警系統(tǒng)在自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中我們?cè)O(shè)計(jì)了3級(jí)故障顯示報(bào)警系統(tǒng)，1級(jí)設(shè)置在控制現(xiàn)場(chǎng)各控制柜面板，用指示燈指示設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)對(duì)應(yīng)指示燈亮，當(dāng)該設(shè)備運(yùn)行有故障時(shí)指示燈以1Hz的頻率閃爍。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設(shè)備工作情況，專(zhuān)門(mén)設(shè)置了故障復(fù)位/燈測(cè)試按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行任何時(shí)間持續(xù)按該按鈕3s，所有指示燈應(yīng)全部點(diǎn)亮，如果這時(shí)有指示等不亮說(shuō)明

25、該指示燈已壞，應(yīng)立即更換，改按鈕復(fù)位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設(shè)備工作狀態(tài)。2級(jí)故障顯示設(shè)置在中心控制室大屏幕監(jiān)視器上，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，有文字顯示故障類(lèi)型，工藝流程圖上對(duì)應(yīng)的設(shè)備閃爍，歷史事件表中將記錄該故障。3級(jí)故障顯示設(shè)置在中心控制室信號(hào)箱內(nèi)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，信號(hào)箱將用聲、光報(bào)警方式提示工作人員，及時(shí)處理故障。在處理故障時(shí)，又將故障進(jìn)行分類(lèi)，有些故障是要求系統(tǒng)停止運(yùn)行的，但有些故障對(duì)系統(tǒng)工作影響不大，系統(tǒng)可帶故障運(yùn)行，故障可在運(yùn)行中排除，這樣就大大減少整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)間，提高系統(tǒng)可靠性運(yùn)行水平。（8）對(duì)PLC信號(hào)的軟件程序的多做探討：在程序設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，作為監(jiān)控程序部分，對(duì)

26、系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。若程序運(yùn)行能正常結(jié)束，則該定時(shí)器就立即被清零；若程序運(yùn)行發(fā)生故障，如出現(xiàn)死循環(huán)等，該定時(shí)器在設(shè)定的時(shí)間到就無(wú)法清零，此時(shí)PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào)。對(duì)于PLC系統(tǒng)的可靠性做了一個(gè)完全的保障。例如： 圖3-2 2 圖3-2 檢測(cè)程序圖3-2中定時(shí)器T1為檢測(cè)元件，X001為控制對(duì)象動(dòng)作信號(hào)，X002為動(dòng)作完成信號(hào)，M2為報(bào)警或停機(jī)信號(hào)。假設(shè)被控對(duì)象的運(yùn)行程序完成一次循環(huán)需要50s，則定時(shí)器K值可取510（T1為100ms定時(shí)器）。當(dāng)X001=1時(shí)，被控對(duì)象運(yùn)行開(kāi)始，T1開(kāi)始計(jì)時(shí)；如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)被控對(duì)象的運(yùn)行程序能正常結(jié)束，則X002動(dòng)作，M1復(fù)位，定時(shí)器T1被清零，等待下一次循環(huán)的開(kāi)始；若在規(guī)定時(shí)間沒(méi)