提高plc控制系統可靠性的六點(diǎn)措施，讓你在做PLC控制系統的時(shí)候，學(xué)會(huì )了解環(huán)境溫度適度、環(huán)境濕度適宜、環(huán)境污染、合理的安裝與布線(xiàn)、正確的接地線(xiàn)、安全保護護節、必要軟件措施等一系列可以提高三菱plc控制系統，下面小編為你分享提高PLC控制系統可靠性的六點(diǎn)措施。　 

一、適合的工作環(huán)境 
　　1.環(huán)境溫度適宜 
　　各生產(chǎn)廠(chǎng)家對PLC的環(huán)境溫度都有一定的規定。通常PLC允許的環(huán)境溫度約在0~55°C。因此，安裝時(shí)不要把發(fā)熱量大的元件放在PLC的下方;PLC四周要有足夠的通風(fēng)散熱空間;不要把PLC安裝在陽(yáng)光直接照射或離暖氣、加熱器、大功率電源等發(fā)熱器件很近的場(chǎng)所;安裝PLC的控制柜zui好有通風(fēng)的百葉窗，如果控制柜溫度太高，應該在柜內安裝風(fēng)扇強迫通風(fēng)。 
　　2.環(huán)境濕度適宜 
　　PLC工作環(huán)境的空氣相對濕度一般要求小于85%，以保證PLC的絕緣性能。濕度太大也會(huì )影響模擬量輸入/輸出裝置的精度。因此，不能將PLC安裝在結露、雨淋的場(chǎng)所。 
　　3.注意環(huán)境污染 
　　不宜把PLC安裝在有大量污染物(如灰塵、油煙、鐵粉等)、腐燭性氣體和可燃性氣體的場(chǎng)所，尤其是有腐蝕性氣體的地方，易造成元件及印刷線(xiàn)路板的腐蝕。如果只能安裝在這種場(chǎng)所，在溫度允許的條件下，可以將PLC封閉;或將PLC安裝在密閉性較高的控制室內，并安裝空氣凈化裝置。 
　　4.遠離振動(dòng)和沖擊源 
　　安裝PLC的控制柜應當遠離有強烈振動(dòng)和沖擊場(chǎng)所，尤其是連續、頻繁的振動(dòng)。必要時(shí)可以采取相應措施來(lái)減輕振動(dòng)和沖擊的影響，以免造成接線(xiàn)或插件的松動(dòng)。 
　　5.遠離強干擾源 
　　PLC應遠離強干擾源，如大功率晶閘管裝置、高頻設備和大型動(dòng)力設備等，同時(shí)PLC還應該遠離強電磁場(chǎng)和強放射源，以及易產(chǎn)生強靜電的地方。 
　　二、合理的安裝與布線(xiàn) 
　　1.注意電源安裝 
　　電源是干擾進(jìn)入PLC的主要途徑。PLC系統的電源有兩類(lèi)：外部電源和內部電源。 
　　外部電源是用來(lái)驅動(dòng)PLC輸出設備(負載)和提供輸入信號的，又稱(chēng)用戶(hù)電源，同一臺PLC的外部電源可能有多規格。外部電源的容量與性能由輸出設備和PLC的輸入電路決定。由于PLC的I/O電路都具有濾波、隔離功能，所以外部電源對PLC性能影響不大。因此，對外部電源的要求不高。 
　　內部電源是PLC的工作電源，即PLC內部電路的工作電源。它的性能好壞直接影響到PLC的可靠性。因此，為了保證PLC的正常工作，對內部電源有較高的要求。一般PLC的內部電源都采用開(kāi)關(guān)式穩壓電源或原邊帶低通濾波器的穩壓電源。 
　　在干擾較強或可靠性要求較高的場(chǎng)合，應該用帶屏蔽層的隔離變壓器，對PLC系統供電。還可以在隔離變壓器二次側串接LC濾波電路。同時(shí)，在安裝時(shí)還應注意以下問(wèn)題： 
　　1)隔離變壓器與PLC和I/O電源之間zui好采用雙絞線(xiàn)連接，以控制串模干擾; 
　　2)系統的動(dòng)力線(xiàn)應足夠粗，以降低大容量設備起動(dòng)時(shí)引起的線(xiàn)路壓降; 
　　3)PLC輸入電路用外接直流電源時(shí)，zui好采用穩壓電源，以保證正確的輸入信號。否則可能使PLC接收到錯誤的信號。 

提高PLC控制系統可靠性的六點(diǎn)措施

　　2.遠離高壓 
　　PLC不能在高壓電器和高壓電源線(xiàn)附近安裝，更不能與高壓電器安裝在同一個(gè)控制柜內。在柜內PLC應遠離高壓電源線(xiàn)，二者間距離應大于200mm。 
　　3.合理的布線(xiàn) 
　　1)I/O線(xiàn)、動(dòng)力線(xiàn)及其它控制線(xiàn)應分開(kāi)走線(xiàn)，盡量不要在同一線(xiàn)槽中布線(xiàn)。 
　　2)交流線(xiàn)與直流線(xiàn)、輸入線(xiàn)與輸出線(xiàn)zui好分開(kāi)走線(xiàn)。 
　　3)開(kāi)關(guān)量與模擬量的I/O線(xiàn)zui好分開(kāi)走線(xiàn)，對于傳送模擬量信號的I/O線(xiàn)zui好用屏蔽線(xiàn)，且屏蔽線(xiàn)的屏敝層應一端接地。 
　　4)PLC的基本單元與擴展單元之間電纜傳送的信號小、頻率高，很容易受干擾，不能與其它的連線(xiàn)敷埋在同一線(xiàn)槽內。 
　　5)PLC的I/O回路配線(xiàn)，必須使用壓接端子或單股線(xiàn)，不宜用多股絞合線(xiàn)直接與PLC的接線(xiàn)端于連接，否則容易出現火花。 
　　6)與PLC安裝在同一控制柜內，雖不是由PLC控制的感性元件，也應并聯(lián)RC或二極管消弧電路。 
　　三、正確的接地 
　　良好的接地是PLC安全可靠運行的重要條件。為了抑制干擾，PLC一般zui好單獨接地，與其它設備分別使用各自的接地裝置，;也可以采用公共接地，但禁止使用如圖6-37c所示的串聯(lián)接地方式，因為這種接地方式會(huì )產(chǎn)生PLC與設備之間的電位差。 
　　PLC的接地線(xiàn)應盡量短，使接地點(diǎn)盡量靠近PLC。同時(shí)，接地電阻要小于100Ω，接地線(xiàn)的截面應大于2mm2。 
　　另外，PLC的CPU單元必須接地，若使用了I/O擴展單元等，則CPU單元應與它們具有共同的接地體，而且從任一單元的保護接地端到地的電阻都不能大于100Ω。 
　　四、必須的安全保護環(huán)節 
　　1.短路保護 
　　當PLC輸出設備短路時(shí)，為了避免PLC內部輸出元件損壞，應該在PLC外部輸出回路中裝上熔斷器，進(jìn)行短路保護。zui好在每個(gè)負載的回路中都裝上熔斷器。 
　　2.互鎖與聯(lián)鎖措施 
　　除在程序中保證電路的互鎖關(guān)系，PLC外部接線(xiàn)中還應該采取硬件的互鎖措施，以確保系統安全可靠地運行，如電動(dòng)機正、反轉控制，要利用接觸器KM1、KM2常閉觸點(diǎn)在PLC外部進(jìn)行互鎖。在不同電機或電器之間有聯(lián)鎖要求時(shí)，zui好也在PLC外部進(jìn)行硬件聯(lián)鎖。采用PLC外部的硬件進(jìn)行互鎖與聯(lián)鎖，這是PLC控制系統中常用的做法。 
　　3.失壓保護與緊急停車(chē)措施 
　　PLC外部負載的供電線(xiàn)路應具有失壓保護措施，當臨時(shí)停電再恢復供電時(shí)，不按下“啟動(dòng)”按鈕PLC的外部負載就不能自行啟動(dòng)。這種接線(xiàn)方法的另一個(gè)作用是，當特殊情況下需要緊急停機時(shí)，按下“停止”按鈕就可以切斷負載電源，而與PLC毫無(wú)關(guān)系。 
　　五、必要的軟件措施 
　　有時(shí)硬件措施不一定完全消除干擾的影響，采用一定的軟件措施加以配合，對提高PLC控制系統的抗干擾能力和可靠性起到很好的作用。 
　　1.消除開(kāi)關(guān)量輸入信號抖動(dòng) 
　　在實(shí)際應用中，有些開(kāi)關(guān)輸入信號接通時(shí)，由于外界的干擾而出現時(shí)通時(shí)斷的“抖動(dòng)”現象。這種現象在繼電器系統中由于繼電器的電磁慣性一般不會(huì )造成什么影響，但在PLC系統中，由于PLC掃描工作的速度快，掃描周期比實(shí)際繼電器的動(dòng)作時(shí)間短得多，所以抖動(dòng)信號就可能被PLC檢測到，從而造成錯誤的結果。因此，必須對某些“抖動(dòng)”信號進(jìn)行處理，以保證系統正常工作。 
　　輸入信號抖動(dòng)的影響及消除 
　　a)抖動(dòng)現象的影響b)消除抖動(dòng)的方法 
　　2.故障的檢測與診斷 
　　PLC的可靠性很高且本身有很完善的自診斷功能，如果PLC出現故障，借助自診斷程序可以方便地找到故障的原因，排除后就可以恢復正常工作。 
　　大量的工程實(shí)踐表明，PLC外部輸入、輸出設備的故障率遠遠高于PLC本身的故障率，而這些設備出現故障后，PLC一般不能覺(jué)察出來(lái)，可能使故障擴大，直至強電保護裝置動(dòng)作后才停機，有時(shí)甚至會(huì )造成設備和人身事故。停機后，查找故障也要花費很多時(shí)間。為了及時(shí)發(fā)現故障，在沒(méi)有釀成事故之前使PLC自動(dòng)停機和報警，也為了方便查找故障，提高維修效率，可用PLC程序實(shí)現故障的自診斷和自處理。 
　　現代的PLC擁有大量的軟件資源，如FX2N系列PLC有幾千點(diǎn)輔助繼電器、幾百點(diǎn)定時(shí)器和計數器，有相當大的裕量，可以把這些資源利用起來(lái)，用于故障檢測。 
　　(1)超時(shí)檢測機械設備在各工步的動(dòng)作所需的時(shí)間一般是不變的，即使變化也不會(huì )太大，因此可以以這些時(shí)間為參考，在PLC發(fā)出輸出信號，相應的外部執行機構開(kāi)始動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)器的設定值比正常情況下該動(dòng)作的持續時(shí)間長(cháng)20%左右。例如設某執行機構(如電動(dòng)機)在正常情況下運行50s后，它驅動(dòng)的部件使限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作結束信號。若該執行機構的動(dòng)作時(shí)間超過(guò)60s(即對應定時(shí)器的設定時(shí)間)，PLC還沒(méi)有接收到動(dòng)作結束信號，定時(shí)器延時(shí)接通的常開(kāi)觸點(diǎn)發(fā)出故障信號，該信號停止正常的循環(huán)程序，啟動(dòng)報警和故障顯示程序，使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類(lèi)，及時(shí)采取排除故障的措施。 
　　(2)邏輯錯誤檢測在系統正常運行時(shí)，PLC的輸入、輸出信號和內部的信號(如輔助繼電器的狀態(tài))相互之間存在著(zhù)確定的關(guān)系，如出現異常的邏輯信號，則說(shuō)明出現了故障。因此，可以編制一些常見(jiàn)故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為ON狀態(tài)，就應按故障處理。例如某機械運動(dòng)過(guò)程中先后有兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，這兩個(gè)信號不會(huì )同時(shí)為ON狀態(tài)，若它們同時(shí)為ON，說(shuō)明至少有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)被卡死，應停機進(jìn)行處理。 

提高PLC控制系統可靠性的六點(diǎn)措施

　　3.消除預知干擾 
　　某些干擾是可以預知的，如PLC的輸出命令使執行機構(如大功率電動(dòng)機、電磁鐵)動(dòng)作，常常會(huì )伴隨產(chǎn)生火花、電弧等干擾信號，它們產(chǎn)生的干擾信號可能使PLC接收錯誤的信息。在容易產(chǎn)生這些干擾的時(shí)間內，可用軟件封鎖PLC的某些輸入信號，在干擾易發(fā)期過(guò)去后，再取消封鎖。 
　　六、采用冗余系統或熱備用系統 
　　某些控制系統(如化工、造紙、冶金、核電站等)要求有極高的可靠性，如果控制系統出現故障，由此引起停產(chǎn)或設備損壞將造成極大的經(jīng)濟損失。因此，僅僅通過(guò)提高PLC控制系統的自身可靠性是滿(mǎn)足不了要求。在這種要求極高可靠性的大型系統中，常采用冗余系統或熱備用系統來(lái)有效地解決上述問(wèn)題。 
　　1.冗余系統 
　　所謂冗余系統是指系統中有多余的部分，沒(méi)有它系統照樣工作，但在系統出現故障時(shí)，這多余的部分能立即替代故障部分而使系統繼續正常運行。冗余系統一般是在控制系統中zui重要的部分(如CPU模塊)由兩套相同的硬件組成，當某一套出現故障立即由另一套來(lái)控制。是否使用兩套相同的I/O模塊，取決于系統對可靠性的要求程度。 
　　兩套CPU模塊使用相同的程序并行工作，其中一套為主CPU模塊，一塊為備用CPU模塊。在系統正常運行時(shí)，備用CPU模塊的輸出被禁止，由主CPU模塊來(lái)控制系統的工作。同時(shí)，主CPU模塊還不斷通過(guò)冗余處理單元(RPU)同步地對備用CPU模塊的I/O映像寄存器和其它寄存器進(jìn)行刷新。當主CPU模塊發(fā)出故障信息后，RPU在1～3個(gè)掃描周期內將控制功能切換到備用CPU。I/O系統的切換也是由RPU來(lái)完成。 
　　a)冗余系統b)熱備用系統 
　　2.熱備用系統 
　　熱備用系統的結構較冗余系統簡(jiǎn)單，雖然也有兩個(gè)CPU模塊在同時(shí)運行一個(gè)程序，但沒(méi)有冗余處理單元RPU。系統兩個(gè)CPU模塊的切換，是由主CPU模塊通過(guò)通信口與備用CPU模塊進(jìn)行通信來(lái)完成的。兩套CPU通過(guò)通訊接口連在一起。當系統出現故障時(shí)，由主CPU通知備用CPU，并實(shí)現切換，其切換過(guò)程一般較慢。