自动控制系统的可靠性问题探究

李刚毅

摘要：本文主要研究了当前plc自控系统构建下的可靠性构建，并且针对plc的自动控制系统提出了对应的可靠性建议分析。

关键词：可靠性；PLC自动控制系统；建议

PLC自动控制系统又被称为可编程控制器，它的特点主要有：首先是较强的抗干扰能力；其次是较高的可靠性，同时它的编程比较简单易学；最后是具有较高的性能价格比，因此PCL自动控制系统广泛应用于工业应用范畴。

工业年月机器适当前几期的主要中央控制枢纽，主要是通过组态软件进行构建，利用大屏幕进行对应的监视处理，对每个控制点都可以进行自动化处理或者进行自动报警警告等，同时还可以进行历史记录查询，系统的每个主要部件会记录累计的运行时间等。

下位机plc以及对应的中央控制单元当中进行串行通讯的构建思路来对数据进行处理。一般时候1000m以内距离的，可以采用485双绞线通讯的方式，如果距离较远的话，可以采用光纤通讯的方式，如果距离更远的话，是要选用无线通讯的方式。下位机要通过PLC自动控制系统新型控制，根据控制对象的多少以及范围，选择要用一台或者多台进行控制，Plc的自动控制系统当中的数据交换是基于内部链接构建下的寄存器进行数据的分享和交换的，plc自动控制系统的特性使得PLC自动控制系统得到了广泛应用以及人们的认可。

1 控制性环节出现问题的原因

虽然当前構建下的工业控制计算机以及对应的编程控制器相对来说比较可靠，但是输入信号如果出现了问题。对应的模拟量信号就会出现误差情况，PLC自动控制系统的对英出口针对性的负责处理接口就会脱离正常工作流程，直接导致过程出现错误，会造成经济损失。

在现场，PLC信号出现错误的影响原因有：

（1）PLC传输信号线出现短路或者断路（原因有：机械拉扯造成的短路或者断路；鼠灾造成的短路或者断路等）情况，如果PLC传输信号线发生了问题，现场的信号就没有办法直接达到PLC的自控系统当中，是的运行动作出现问题；

（2）机械触点法阵震动，现场的出点即使只合拢一次，PLC自动控制系统会错误的认定现场触点闭合好多次，虽然在硬件中加入滤波电路，但是因为PLC扫描的周期比较短，其中任然存在指令出错的情况；

（3）机械开关出现故障，比如说，触点发生接触不良的情况等，这些都会导致PLC自动控制系统出现问题，不能正常工作运行。

执行机构出现错误的影响因素有：

（1）控制负载的接触点出现接触不良的情况，动作的可靠性无法得到保证，这就直接导致PLC的自动控制系统做出指令却无法让下级按照要求进行工作；

（2）控制变频器出现了对应的故障，让变频器的电机无法按照要求进行正确动作执行；

（3）电动阀以及电磁阀的开关出现问题，该关的时候没有关，该开的时候没有及时开启，导致执行机构没有对照PLC的自动控制系统进行规定动作处理，没有办法执行动作，直接导致PLC的自动控制系统自身出现可靠性异常反应。

为了让PLC的自动控制系统可靠性提升，我们要保证信号准确率以及执行机构执行动作的准确程度。另外，PLC自动控制系统在检测的时候发现问题的话，要及时发出警告，尽早把故障排除。

2 故障报警系统的完备

我们在进行自动控制系统的设计处理的时候，对应设计了三级故障显示的系统框架：首先是在当前控制现场的控制面板当中进行指示灯的判定运转正常情况，当设备正常运行的时候，灯光正常点亮，如果出现了故障，灯光就开始闪烁。为了防止指示灯的损坏出现，无法正常指示故障与否，设置故障复位测试灯按钮，在系统运行的时候，按这个按钮达到三秒及以上，如果指示灯不亮的话，说明这个指示灯出现问题，应该及时更换，反之，指示灯正常运行。2级故障显示的时候，中央控制室的大屏幕上进行显示设置，如果出现设备故障，那么故障本身的类型以及对应的故障记录数据就会出现。最后一级显示就是在中央控制室的信号箱当中进行设置的。如果设备出现了问题，那么信号箱就会发出声音和光线进行报警处理。在进行故障处理的时候，故障是会获得严格分类的。一些影响系统本身的鼓掌会优先处理，但是一些对系统影响不大的故障仍然可以进行正常运行，在进行运行的时候进行故障排除，这样就可以提升PLC本身的可靠性构建。

3 输入信号的安全可靠分析

为了在现场进行PLC自动控制系统的信号输入准确率提升，我们首先要关注的问题就是选择对应的高性能变送器以及对应的开关设备进行处理，这样为了防止出现短路以及接触不良的情况，我们要做好准备措施，以防万一。另外，在进行程序设计的时候，设计滤波程序，来提升信号本身的准确率。

在现场，输入触点之后，要加定时器，定时的时间可以根据触点抖動以及PLC自动控制系统的响应速度决定，一般定时的时间是几十毫秒左右，这个定时时间可以确保触点在正常关闭之后，才会有其他的接触点进行响应。在现场进行模拟信号实验，要连续采集3次以上的样本，采样间隔的依据是：首先是A/D转换速度，另外还有模拟信号的变化速率。3次采样的数据要进行分别存放，在最后一次采样结束以后，对数据进行对比分析，去掉最大值以及最小值，对数据进行保存。

为了提高PLC接收信号的准确度，可以通过控制系统本身来实现，通过信号之间的对比，可以有效判断PLC信号的准确度。如，在进行液位控制的时候，因为储罐的尺寸是一定的，同时进液的阀门开度与压力以及出液的阀门开度与压力同样是有一个度的，所以一定时间内的液体的变化高度是相对固定的，如果数据相差较大的话，通过判断可只是液位计发生了故障，这个时候要对液位计进行检查维修。在进行程序设计的时候，要进行信号对比，如果液位计读数在极限的位置的话，说明这个信号是可信的；反之，不在极限位置，可能是极限开关出现故障了，也可能是传输信号线的线路出现故障，需要检查人员进行检查维修，排除故障。这样可以有效地提高输入信号的准确度。

4 结语

随着科学技术的发展以及生产效率的提高，PLC自动控制系统在工业生产中的运用非常广泛，为了提高PLC自动控制系统的可靠性，我们要不断的进行研究。

参考文献：

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