PＬC控制系统可靠性措施探讨
【摘要】多年来，可变控制器（以下简称plc)是基于微处理器的通用工业控制装置，能执行各种形式和各种级别的复杂控制任务，它的应用面广,功能强大，使用方便。
是现在工业自动化的主要支柱之一。
外部干扰与系统结构无关,是随机的,且干扰源是无法消除的,只能针对具体情况加以限制；内部干扰与系统结构有关，主要通过内交流主电路，模拟量输入信号等引起，可合理设计系统线路来消弱和抑制内部干扰和防止外部干扰。
ﻭ【关键词】ｐｌｃ;工业控制系统；可靠性
１.设备选型
（1)在选用ｐlc时应选用可靠性高、抗干扰能力强、控制功能强、功能灵活适应恶劣的工业环境的。
ﻪﻭ(2)在设计时应选用可靠性高的元器件，例如选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关等一些体积小、重量轻、结构紧凑及容易实现机电一体化的元器件ﻪﻭ(３)要了解生产厂给出的抗干扰指标，按我国的标准（ｇb／t１３926)合
2.抗干扰的措施
理选择。
ﻪﻭ
２．1电源的抗干扰措施
（1）在干扰较强或者对可靠性很高的场合，可以在交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器,开关稳压电源系统。
隔离变压器可以抑制从电源线窜入的外来干扰，提高抗高频共模干扰能力。
(２)plc的控制器与i/o系统分别由各自的隔离变压器供电,并与
主电源分开,这样当输入输出供电断电时,不会影响到控制器的供电分离供电系统。
ﻭ(3)动力部分、控制部分、plc、ｉ／ｏ电源应分别配线,系统的动力线应足够粗,以降低大容量异步电动机启动
2．２布线的抗干扰措施
时的线路压降。
ﻪﻭ
ﻪ（１)数字量信号传输距离较远时 ,可以选用屏蔽电缆。
模拟信号和高速信号(例如旋转编码器的输出信号）,应选择屏蔽电缆。
通信电缆应按规定选取。
ﻪﻭ(2)应远离电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。
plc不能与高压电器安装在同一开关柜内。
在柜内ｐｌｃ应远离动力线（两者之间的距离应大于200ｍm)。
ﻭ（3)信号线与功率线应分开走线,电力电缆应单独走线,不同类型的线应分别用继电器来隔离输入输出线上的干扰。
ｉ/o线与电源线应分开走线，且保持一定的距离。
如果不得已要在同一线槽中布线，应使用屏蔽电缆。
交流线与直流线应分别使用不同的电缆,数字量、模拟量i/o线应分开敷设，后者应采用屏蔽线。
(1）plc最好与强电设备分别使用ﻪ2．３ plc接地的干扰措施ﻪﻭ
不同的接地装置，接地线应避开强电回路，若无法避开时，应垂直相交，缩短平行走线的长度。
接地电阻应小于5欧姆,接地线要粗,接地线的截面积应大于2平方毫米,接地点与plc的距离应小于５０ｍ,要靠近plｃ装置。
给ｐlc接已专用线可抑制附加在电源及输入输出的干扰,接地线与动力设备的接地点应分开,若达不到次要求,则可与其他区设备公共接地,严禁与其他设备串联接地。
（2）系统接地方式有：浮地方式、直接接地方式、和电容接地
方式。
对plc控制系统而言,它属于高速低电平装置,应采用直接接地方式。
由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1mz，所以pｌc系统接地采用一点接地和串联一点接地方式。
接地最好埋在建筑物１0－1５m远处,而且plc系统接地点必须与强电设备相距1０m以上。
ﻪ(3)plc控制系统的地线包括系统地线、屏蔽线、交流地、和保
2.4防止变频器干扰的措施ﻭ现在pｌc 护地等。
正确的接地既能抑制ﻭ
愈来愈多地与变频器一起使用，经常会遇到变频器干扰plc的正常运行，变频器已经成为plｃ最常见的干扰源。
ﻪﻭ（１）变频器的主电路为交－直-交变换电路,工频电源被整流成直流电压信号,输出的是基波频率可变的高频脉冲信号,载波频率可能高达数十千赫兹。
变频器的输入电流为含有丰富的谐波的脉冲波，将通过电力线干扰其他设备。
变频器的输出主电路中也有丰富的谐波电流，所以变频器主电路是辐射源,谐波电流通过电缆向空间辐射,干扰附近的电气设备。
可以在变频器输入侧与输出侧串联电抗器,或安装谐波滤波器，以吸收谐波抑制高频谐波电流。
（2)将变频器放在控制柜里,并将其金属外壳接地，对高频谐波有屏蔽作用。
plc的信号线和变频器的输出线分别穿管敷设，变频器的输出线一定要使用屏蔽电缆或穿钢管敷设，以避免辐射干扰和感应干扰。
ﻭ(3)变频器启动及运行过程中产生的谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量。
变频器的输出
3.故障检测会产生较强的电磁干扰。
影响周边设备的正常工作。
ﻪﻭ
与诊断
ﻪ大量的工程实践证明，ｐlc外部的输入元件与输出元件，例如限位开关、电磁阀、接触器等故障率远远高于pｌc本身的故障率，而这些元件出现故障时，plｃ一般不会觉察出来,不会自动停机,可能会使故障扩大,直至强电保护装置动作后停机,有时会造成设备
和人身事故。
停机后,查找故障也要花费很多时间。
为了及时发现故障,在没有酿成事故之前自动停机和报警,也为了方便查找故障,提高维修效率,可以用梯形图程序实现故障的自诊断和自处理，例如自动停机或用指示灯,人机界面显示报警信息等。
ﻭ3．1设计完善的故障报警系统ﻪﻭ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１hz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3s，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。
ﻪ3．2逻辑错误检测ﻪﻭ在系统正常运行时,plc的输入、输出信号和内部的信号相互之间存在着确定的关系,如果出现异常的逻辑信号,则说明出现了故障。
因此可以编制一些常见故障的异常逻辑关系,可以用指示灯或者人机界面显示出故障信号,并通过用户程序
对故障处理。
3．3超时检测ﻪﻭ机械设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，即使变化也不会太大。
在ｐｌc发出某个输出信号，相应的外部执行机构开始动作时，启动一个定时器监视该步的动作是否按时
4.完成。
定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长一些。
ﻪﻭ结束语ﻭ随着plｃ的应用的逐渐的扩大，加之系统恶劣的工作环境,它所要克服的干扰就会愈来愈多的,尽管ｐlc本机的可靠度很高。
但是在系统设计和安装时，仍然必须对环境做全面的分析，确定干扰的性质,采取相应的干扰措施,以保证系统长期稳定的工作。
以上是对pｌc干扰源进行了分析介绍了可供参考的干扰措施,但在实际应用中，干扰是一个十分复杂的问题,在干扰设计当中应综合考虑各方面的因素合理有效的抑制干扰应根据系统的具体情况。
做具体的分析，采取对症下药的方法,有针对性的采取其中的某些抗干扰措施,才能够使ｐｌｃ控制系统正常工作,取得满意的效果。
随着p ｌc应用领域的不断拓宽，产品品种的丰富，规格的齐全，通过完美的人机界面,完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求,ｐｌc作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥愈来愈大的作用。
[科]
ﻪ【参考文献】
ﻪ［1］种肈新,彭侃．可编程序控制器原理及应用.华南理工大学出版社.ﻭ［2]李道霖．电气控制与pｌc原理及应用.机械工业出版社.
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