維修電工技師論文參考

1、維修電工技師論文參考維修電工技師職業(yè)文章（國家職業(yè)資格二級）文章類型：論文文章題目：提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性姓名：準(zhǔn)考證號：所在省市：工作單位：1目錄第1章：從PLC外圍設(shè)備來考慮提高PLC的可靠性4工作環(huán)境的要求4電源的要求4接地和接線4PLC 的 I/O 電5第2章：從PLC的軟件程序來考慮提高控制系統(tǒng)的可靠性6運(yùn)行狀況超時檢測6邏輯錯誤檢測7降級操作設(shè)計8第三章結(jié)束語82提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性工作單位：湖南有色股份有限公司黃沙坪礦業(yè)分公司姓名：伍平生內(nèi)容摘要可編程序控制器是在程序控制器和微機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微機(jī)技術(shù)跟繼 電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，并已成為自動化控制系統(tǒng)的基

2、本裝置。用PLC來 控制系統(tǒng)設(shè)備，其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就三菱的 F系列，據(jù)稱其平均無故障時間已達(dá)30萬小時。所以，整個PLC控制系統(tǒng)的可靠 性，主要取決于PLC的外圍設(shè)備，比如輸入器件中的行程開關(guān)、輸出器件中的接 觸、繼電器和電磁閥等。另外，從軟件程序的編制來考慮，如果能編制出一個帶有 監(jiān)控的程序，對提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行一些探討。簡述了影響可編程序控 制器控制系統(tǒng)可靠性的主要因素，并就可編程序控制器的工作環(huán)境、電源的要求、接地和連接線的方式、降級操作設(shè)計、控制系統(tǒng)的輸入電路和輸出電路與可編程序 控制的軟件程序編制等

3、多個方面，提出了一些可行的方法和措施。關(guān)鍵詞：可編程序控制器；外圍設(shè)備；軟件程序；可靠性。3第1章 從PLC外圍設(shè)備來考慮提高PLC的可靠性PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計的控制設(shè)備，當(dāng)工作環(huán)境較為惡劣，如電磁干 擾較強(qiáng)，濕度高、電源、輸入和輸出電路等易受到干擾時，會使控制系統(tǒng)的可靠性 受到影響。1. 1工作環(huán)境的要求一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在0°C-55°C的范圍，并要避免太陽光直接照射；安 裝時要遠(yuǎn)離的熱源，保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件；空氣的相對濕度應(yīng)小于 85%,不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動的場所；對振動 源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說明書

4、的要求，安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施。 空氣中有粉塵和有害氣體時，應(yīng)將PLC封閉安裝.。電源的要求不同的PLC產(chǎn)品，對電源的要求也不同,這里包括電源的電壓等級、頻率、交流 紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。對電磁干擾較強(qiáng)、而對PLC可靠性要求以較高的場合，PLC的供電應(yīng)與動力供 電和控制電路供電分開，必要時，可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾波 電路等。在設(shè)計時，外接的直流電源應(yīng)采用穩(wěn)壓電源，供電功率應(yīng)留有20虹30%的 余量。對由控制本身提供的真流電源，應(yīng)了解它所能提供的最大電流，防止過電流 造成設(shè)備的損壞。4接地和接線（DPLC的良好接地是正常運(yùn)行的前提,在設(shè)計時,PLC的接地應(yīng)與

5、動力設(shè)備的接地分開,采用專用接地;如不能分開接地時,應(yīng)采用共用接地;絕對禁止采用共通接地方法.如圖1所示,接地點應(yīng)盡可能靠近P接地線的徑應(yīng)大于4mm,接地電阻一般應(yīng)小于10歐姆（2） PLC的接線包括輸入線和輸出接線。輸入接線的長度不宜過長，一般不大于 30m；在線路距離較長時，可采用中間繼電器進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)換。輸入接線的COM端 與輸出接線的COM端不能接在一起。輸入接線與輸出接線的電纜應(yīng)分開設(shè)置。必要 時，可在現(xiàn)場分別設(shè)置接線箱。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入信號和輸出信號的接 線必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的接地端應(yīng)為一點接地，接地點宜在控制器側(cè)。PLC的I/O電路(1)由于PLC是通過輸入電路接

6、受開關(guān)量|、模擬量等輸入信號的，因此輸入電 路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性，比如：按鈕、行 程開關(guān)等輸入開關(guān)量的觸點接觸是否良好、接線是否牢固等。設(shè)備上的機(jī)械限位開關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件，在設(shè)計時， 應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機(jī)械限位開關(guān)。此外，按鈕的常開和常閉觸點的選擇也會影響到系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)以一個簡單 的起動、停止控制線路為例，圖2和圖3所示的是兩個控制線路和它們對應(yīng)梯形 圖，這兩個控制線路的控制功能完全一樣，按下起動按鈕，輸出動作；按下停止按 鈕，輸出斷開；但它們的可靠5性不一樣，假設(shè)輸出斷開為安全狀態(tài)，可靠性要高，這是因為SBI、SB2都有發(fā)生 故

7、障的可能，而最常見的現(xiàn)象是輸入電路開路。不論SBI、SB2開關(guān)本身開路還是 接線開路，輸出都安全狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的安全和可靠。(2)在輸入端有感性負(fù)荷時，為了防止反沖感應(yīng)電勢損壞模塊,在負(fù)荷兩端并接電容 C和電阻R(交流輸入信號)，或并接續(xù)流二極管D(直流輸入信號)，在采取交流輸入 方式時，CR的選擇要適當(dāng)才能起到較好的效果。通過試驗裝置的測試，當(dāng)負(fù)荷容 量在10VA以下，一般微乏+120歐姆；負(fù)荷容量在10VA以上時,一般選微乏+47歐姆 較適宜.要采取直流輸入方式時,經(jīng)試驗得知,二極管的額定電流應(yīng)選為IA,額定電 壓要大于電源電壓的3倍。(3)在輸出端有感性負(fù)載時,通過試驗得知,若是交流負(fù)

8、載場合,應(yīng)在負(fù)載的兩端并 接CR浪涌吸收器;如交流是100V> 200V>電壓而功率為400VA左右時,CR浪涌吸 收器為+47歐姆.CR愈靠近負(fù)載,其抗干效果愈好;若是直流負(fù)載場合,則在負(fù)載的兩 端建接續(xù)流二極管D,二極管也要靠近負(fù)載,其反向耐壓應(yīng)是負(fù)載電壓的4倍第2章 從PLC的軟件程序來慮提高控制系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行狀況超時檢測為了提高PLC控制系統(tǒng)工作的可靠性,可以專門設(shè)置一個定時器,作為監(jiān)控程序 部分,對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測.若程序運(yùn)行能正常結(jié)束,則該定時器就即被清零, 若程序運(yùn)行發(fā)生故障,如出現(xiàn)死循環(huán)等,該6定時器在設(shè)定的時間內(nèi)就無法清零,此時PLC發(fā)出報警信號.在設(shè)計應(yīng)

9、用程序時，使 用這種方法來實現(xiàn)對系統(tǒng)各部分運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控.如果用PLC來控制某一對象時,編 制程序時可定義一個定時器來對這一對象的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，該定時器的設(shè)定時 間即為這一對象工作所需的最大時間，當(dāng)啟動該對象運(yùn)行時，同時也啟動該定時 器，若該對象的運(yùn)行程序在程序在規(guī)定的時間結(jié)束工作，發(fā)出一個工作完成信號， 使該定時器清零，說明這一對象的運(yùn)行程序正常，否則屬運(yùn)行不正常，發(fā)出報警信 號或停機(jī)信號。監(jiān)控程序的梯形，定時器T1為檢測元件，X001為控制對象動作信 號，X002為動作完成信號，M2為報警或停機(jī)信號。假設(shè)被控對象運(yùn)行程序完成一 次循環(huán)需要50s,則定時器K,值可取510 (T1為100

10、ms定時器)。當(dāng)X001二1時, 被控對象運(yùn)行開始，n開始計時，如在規(guī)定的時間內(nèi)被控對象的運(yùn)行程序能正常 結(jié)束，則X002動作，Ml復(fù)位，定時器T1被清零，等待下一次循環(huán)的開始；若在 規(guī)定時間沒有發(fā)出被控對象運(yùn)行完成的動作信號，則判斷為故障，T1的觸點閉 合，接通M2發(fā)出報警信號或停機(jī)信號。邏輯錯誤檢測在系統(tǒng)正常運(yùn)行時，可編程序控制器的輸入、輸出信號和內(nèi)部信號（如輔助繼 電器的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號，則說明出現(xiàn)了 故障。因此，可以編寫一些常見故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為NO狀 態(tài)，就應(yīng)該按故障處理。例如某機(jī)械運(yùn)動過程中先后有兩個限位開關(guān)對應(yīng)的PLC輸入地

11、址分別7為X001, X002,在兩個信號不會同時為NO狀態(tài)，如果他們同時為NO狀態(tài)，就說 明至少有一個限位開關(guān)被卡死，應(yīng)該停機(jī)處理。（8）梯形圖中，這兩個限位開關(guān)對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點X001, X002串聯(lián)， 來驅(qū)動一個表示限位開關(guān)故障的輔助繼電器M0,當(dāng)M0為NO狀態(tài)時就發(fā)出報警信 號或停機(jī)信號.降級操作設(shè)計降級操作是指在設(shè)計時，將手動操作包括在內(nèi)的設(shè)計，例如，緊急停車的設(shè) 計，關(guān)鍵設(shè)備的開停和再啟動功能的設(shè)計等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級的 操作，即對部分或全部設(shè)備進(jìn)行手動的開停操作，以避免設(shè)備的損壞或?qū)θ藛T的 傷害。此外，在設(shè)計中也可考慮從全自動到半自動、直至手動的操作等。3結(jié)束語PLC控