西門子數字量輸出模塊代理商西門子模擬量輸出模塊代理商

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上海贊國自動化科技有限公司

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  文章對PLC自動控制可靠性問題進行了較深入研究，提出了可靠性運行的。實踐證明這些的采用對的可靠性是行之有效的。

 

    關鍵詞：可靠性 PLC 自動控制

    1、引言

    可編程控制器由于抗能力強，可靠性高，編程簡單，性能價格比高，在工業控制領域越來越廣泛應用。

    工業年月機作為控制單元，配有組態，選用大屏幕實時界面，實現各控制點的動態顯示、數據修改、故障診斷、自動，還可顯示查詢歷史事件記錄，各主要部件累計運行時間，各裝置工藝流程圖，各裝置結構圖等。控制單元和下位機PLC之間采用串行通訊進行數據交換，通常距離在1000m以內選用485雙絞線通訊，較常距離可選用光纖通訊，更長距離也可選用無線通訊。下位機選用PLC控制，根據控制對象的，控制對象的范圍，可選用一臺或多臺PLC進行控制，PLC之間數據交換是利用內部鏈接寄存器，實現數據交換和共享。由于PLC對現場進實時監控具有很高的可靠性，且編程簡單、靈活，因此越來越受到人們。

    2、控制可靠性的主要原因

    雖然工業控制機和可編程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果輸入給PLC的開關量出現錯誤，模擬量出現較大偏差，PLC輸出口控制的執行機構沒有按要求，這些都可能使控制出錯，造成無法挽回的經濟損失。

    影響現場輸入給PLC出錯的主要原因有：

    1)造成傳輸線短路或斷路（由于機械拉扯，線路自身老化，特別是鼠害），當傳輸線出故障時，現場無法傳送給PLC，造成控制出錯；

    2)機械觸點抖動，現場觸點雖然只閉合一次，PLC卻認為閉合了多次，雖然硬件加了濾波電路，微分指令，但由于PLC掃描周期太短，仍可能在計數、累加、移位等指令中出錯，出現錯誤控制結果；

    3)現場變送器，機械開關自身出故障，如觸點不良，變送器反映現場非電量偏差較大或不能正常工作等，這些故障同樣會使控制不能正常工作。

    影響執行機構出錯的主要原因有：

    1)控制負載的不能可靠，雖然PLC發出了指令，但執行機構并沒按要求；

    2)控制變頻器起動，由于變頻器自身故障，變頻器所帶電機并沒按要求工作；

    3)各種電動閥、電磁閥該開的沒能打開，該關的沒能關到位，由于執行機構沒能按PLC的控制要求，使無常工作，了可靠性。要整個控制的可靠性，必須輸入的可靠性和執行機構的準確性，否則PLC應能及時發現問題，用聲光等辦法提示給操作人員，盡快排除故障，讓、可靠、正確地工作。

    3、設計完善的故障

    在自動控制的設計中我們設計了3級故障顯示，1級設置在控制現場各控制柜面板，用指示燈指示設備正常運行和故障情況，當設備正常運行時對應指示燈亮，當該設備運行有故障時指示燈以1Hz的閃爍。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設備工作情況，專門設置了故障復位/燈按鈕，運行任何時間按該按鈕3s，所有指示燈應全部點亮，如果這時有指示等不亮說明該指示燈已壞，應立即更換，改按鈕復位后指示燈仍按原工作狀態顯示設備工作狀態。2級故障顯示設置在中心控制室大屏幕器上，當設備出現故障時，有文字顯示故障類型，工藝流程圖上對應的設備閃爍，歷史事件表中將記錄該故障。3級故障顯示設置在中心控制室箱內，當設備出現故障時，箱將用聲、光提示工作人員，及時處理故障。在處理故障時，又將故障進行分類，有些故障是要求停止運行的，但有些故障對工作影響不大，可帶故障運行，故障可在運行中排除，這樣就大大整個停止運行時間，可靠性運行水平。

    4、輸入可靠性研究

    要現場輸入給PLC的可靠性，首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開關，防止各種原因引起傳送線短路、斷路或不良。其次在程序設計時數字濾波程序，輸入的可信性。

    在現場輸入觸點后加一定時器，定時時間根據觸點抖動情況和要的響應速度確定，一般在幾十ms，這樣可保證觸點確實閉合后，才有其它響應。模擬濾波可采用圖2b 程序設計，對現場模擬連續采樣3次，采樣間隔由A/D轉換速度和該模擬變化速率決定。3次采樣數據分別存數據寄存器DT10、DT11、DT12中，當后1次采樣結束后利用數據比較、數據交換指令、數據段比較指令去掉大和小值，保留中間值作為本次采樣結果存數據寄存器DT0中。

    讀入PLC現場的可靠性還可利用控制自身特點，利用之間關系來判斷的可信程度。如進行液位控制，由于儲罐的尺寸是已知的，進液或出液的閥門開度和壓力是已知的，在一定時間里罐內變化高度大約在什么范圍是知道的，如果這時液位計送給PLC的數據和估算液位高度相差較大，判斷可能是液位計故障，通過故障通知操作人員檢查該液位計。又如各儲罐有上下液位極限保護，當開關時發出給PLC，這個是否真實可靠，在程序設計時我們將這和該罐液位計對比，如果液位計讀數也在極限位置，說明該是真實的；如果液位計讀數不在極限位置，判斷可能是液位極限開關故障或傳送線路故障，同樣通過通知操作人員處理該故障。由于在程序設計時采用了上述，大大了輸入的可靠。

    5、執行機構可靠性研究

    當現場的準確地輸入給PLC后，PLC執行程序，將結果通過執行機構對現場裝置進行調節、控制。怎樣保證執行機構按控制要求工作，當執行機構沒有按要求工作，怎樣發現故障？我們采取以下措施：當負載由器控制時，啟動或停止這類負載轉為對器線圈控制，啟動時器是否可靠吸合，停止時器是否可靠釋放，這是我們關心的。

    X0為器條件，Y0為控制線圈輸出，X1為引回到PLC輸入端的器輔助常開觸點，定時器定時時間大于器時間。R0為設定的故障位，R0為ON表示有故障，做處理；R0為OFF表示無故障。故障具有記憶功能，由故障復位按鈕。

    當開啟或關閉電動閥門時，根據閥門開啟、關閉時間不同，設置延時時間，經過延時檢測開到位或關到位，如果這些不能按時準確返回給PLC，說明閥可能有故障，做閥故障處理。程序設計如圖3b 所示。X2為閥門開啟條件，Y1為控制閥輸出，定時器定時時間大于閥開啟到位時間，X3為閥到位返回，R1為閥故障位。

    6、結論

    我們在勝利油田勝利采油廠勝砣注聚站自動控制設計中采用了以上，經過近2年的運行證明這些的采用對可靠性運行是行之有效的。 

 

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