杨旺

摘 要：可编程控制器也称PLC，由于其自身具有诸多的优点，在近年来各个行业中都得到广泛的应用，人们对PLC自动控制装置也更为关注和重视。该文对可编程控制器进行了概述，同时对控制系统可靠性降低的原因进行了具体的分析，并进一步对故障报警系统的设计及故障可靠性的研究进行了具体的阐述。

关键词：可编程控制器  可靠性 故障报警系统  计算机

中图分类号：C94 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0080-01

在现代化工业的发展中，PLC自动控制装置得以更加广泛的应用，其通常作为工业控制机的入口连接设备，以PLC为基础的自动控制设备可以有效的实现数据转换和资源的共享，而且在编程上更简单、灵活和可靠，完全改变了利用大屏幕来对工业控制机进行检测和管理可靠性差的问题，有效的提高了检测和管理的现代化水平，减少了外界干扰因素的产生，具有较高的可靠性。

1 可编程控制器概述

1.1 可编程控制器概念

目前社会发展过程中的各个行业及领域都广泛的应用PLC系统，特别是在工业生产中，PLC系统实现了对各种机械的工作模式和运行进行全面、系统的控制，编程人员只需要对PLC系统编入设定好的程序，PLC系统就可以进行自动化的控制，在这种情况下，PLC系统可以说是一个主要的基础平台，通过其所发出的科学指令，各种机械和设备都围绕其进行运转，确保了工业自动化的实现。

1.2 PLC运行原理

PLC系统其主要是核心是CPU，由于CPU作为计算机的大脑，这样PLC系统在运行时就具备了计算机的运算、控制和编程功能，这就使PLC系统能够更好的与各种系统软件和设备运行要求相符合，能够更好的满足自动化控制和管理的要求。目前在PLC系统在工业生产应用中，其不仅具备了工业专业机械的优点，而且充分的结合了计算机和信息技术，这三个方面的优点和优势的充分的融合，决定了PLC系统具有良好的可靠性和通用性，不仅为工业生产行业的发展提供了相关的理论依据，而且也是各生产行业得以发展的基础前提条件。

1.3 特点

1.3.1 自动化范围广

随着可编程控制器的广泛应用，其不仅作为一种工作理念，而且也作为一种工作模式在各行业中应用越发的广泛，特别是在当前工业生产和机械制造行业中，可编程控制器更是发挥着不可替代的作用，利用可编程控制器不仅可以更好的完成方方面面的管理任务，而且可以说这是一种应用简单方便的工作理念和工作模式，具有自动化范围广的特点。

1.3.2 自身优势众多

在一般情况下，PLC自动控制系统在工作中不需要直接进行接线，并且工作量大，语言方便，用户要形成全面、系统的工作理念和工作流程只需要进行深层次的总结和归纳就可以完成。而且PLC自动化控制系统还可以对各种图形处理进行支持，具有简单直观的优势，可以有效的提高应用质量。

2 常见控制系统可靠性降低的原因

可编程控制器在现阶段的工业控制机械中被广泛的应用，其自身的可靠性也相对较高，但其使用过程中还会存在着一些因素，这些因素的存在必然会导致可编程控制器的可靠性受到影响，使其在执行过程中存在隐患，从而导致无法弥补的经济损失发生。

2.1 影响现场信号错误的原因

2.1.1 常见的影响

现场信号中较为常见的影响是由传输信号或短路现象引起的，这主要是由于受到机械拉力或是本身线路老化的影响，而且在外界因素影响下也极易导致现场信号出现中断的情况，一旦这些因素存在，则会导致现场信号传输出现故障，使信号无法正常的进行传输，PLC控制系统由于接收不到准确的信号，从而导致其在运行过程中出现错误变动。

2.1.2 点抖动

在现场接触的过程中，虽然仅仅是一闭一合的过程，但是其在PLC管理之中确认为已经闭合了多次，因此虽然在线路中添加了滤波电路器，但是其软件的微分指令仍然会发出，进而造成了严重的错误控制现象。

2.1.3 现场变送器

在机械开关产生故障的过程中，由于开关自身存在着质量隐患和接触不良，使得变送器在运行的过程中其中从在的非电量偏差较大，进而引起在工作中控制系统无法正常的进行工作。

2.2 影响执行机构出错的主要原因

（1）控制负载的接触不能可靠动作，虽然PLC发出了动作指令，但执行机构并没按要求动作。

（2）由于执行机构没有按PLC的控制要求动作，各种电动阀、电磁阀该开的没能打开，该关的没能关到位，导致系统无法正常工作，系统可靠性被降低了。要使得整个控制系统的可靠性得到提高，必须做到提高执行机构动作的准确性和输入信号的可靠性。只有这样，当PLC发现问题时，才能够做到及时并准确的用声光等报警方式向工作人员报警，再由相关工作人员去排除故障，使得系统恢复正常工作。

3 设计完善的故障报警系统

在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统，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行和故障情况，当设备正常运行时对应指示灯亮，当该设备运行有故障时指示灯以1 Hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况，专门设置了故障复位/灯测试按钮，系统运行任何时间持续按该按钮3 s，所有指示灯应全部点亮，如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏，应立即更换，改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上，当设备出现故障时，有文字显示故障类型，工艺流程图上对应的设备闪烁，历史事件表中将记录该故障。

4 输入信号可靠性研究

要提高现场输入给PLC信号的可靠性，首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关，防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序，增加输入信号的可信性。 在现场输入触点后加一定时器，定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定，一般在几十米每秒，这样可保证触点确实稳定闭合后，才有其他响应。

模拟信号滤波采样间隔由A/D转换速度和该模拟信号变化速率决定，可对现场模拟信号进行3次采样。3次采样数据分别存放在数据寄存器DT10、DT11、DT12中，当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值，保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器DT0中。

5 结语

PLC控制系统的高效、可靠运行，则需要在其运行过程中采取切实有效的措施来对影响系统可靠性的因素进行防范，针对于不同因素所产生的原因，从而在设计和编程中采取科学合理的技术措施，并在实践工作中进行不断完善和改进，有效的提高PLC自动控制系统的可靠性，使其性能更好的发挥出来，加快社会和经济的发展和进步。

参考文献

[1] 阮友德，邓松，张迎辉.电气控制与PLC实训教程[M].人民邮电出版社，2006.

[2] 于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3] 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护[M].北京：机械工业出版社，2009.endprint