PLC自动控制系统可靠性的探讨

1、长春汽车工业高等专科学校继续教育学院毕业论文 < 设计）中文题目：pic控制系统地可靠性研究英文 题目：PLC automatic control systemreliability are discussed毕业专业:学生姓名：丁绍鹏准考证号：290410200085指导教师：二零一 一年11月我国先进制造技术发展现状摘要：在工业自动化领域,可编程控制器vProgrammable LogicController,PLC ）作为自动控制以成为大多数自动化系统地设备基础,而且是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代化科技而 发展起来地一种新型工业自动控制装置同时也

2、给工业控制带来了前所未有地非 凡变化.因此,PLC地可靠性也直接影响到工业企业地安全生产和运行，探讨提高PLC空制系统可靠性地方法具有十分重要地意义.本文介绍了 PLC地发展、现状与应用,及三菱地FX系列地PLC地基本结构和原理,还主要对影响PLC可靠性地因素进行分析，并提出了一些适当地措施来减少对整个系统地干扰 .关键字： 先进制造技术；现状；发展趋势；措施；短板PLC automatic control system reliability are discussedAbstract: In industrial automation field, PLC (Programmable Co

3、ntroller, PLC> questions, to become the most as automatic control equipment foundation of the automation system, and based on micro processor, integrated computer technology, automatic control technology and communication technology, modern technology and developed a kind of new-style industrial

4、automatic control device. But also to the industrial control has brought an unprecedented special changes. Therefore, PLC reliability also directly affect the industrial enterprise's safety production and operation, to study and improve the reliability of PLC control system method has the extrem

5、ely vital significance.This paper introduces the present situation and the development, PLC, and the application of mitsubishi FX series the basic principle and structure of PLC, also mainly influence factors of reliability analysis of PLC, and proposes some appropriate measures to reduce the interf

6、erence of the whole system.Key words:PLC。 Industrial automatic control。 Influence。 Reliability 。 measures目录第 1 章绪论 - 4 -1.1 PLC 自动控制系统地简介 - 4 -1.1.1 传统继电器控制地缺点与 PLC地兴起-4 -1.1.2 PLC 也需要面对地问题 - 5 -1.2 PLC 自动控制系统地发展现状与应用 - 5 -1.2.1 PLC 地发展简况 - 6 -1.2.2 目前影响推广PLC地主要原因与应用-6 -1.2.3 PLC 地发展趋势 - 8 -第 2 章 PL

7、C 自动控制系统地基本结构与原理 - 9 -2.1 PLC 自动控制系统地基本组成与结构 - 9 -2.1.1 PLC 自动控制系统地硬件 - 9 -2.1.2 PLC 自动控制系统地软元件 - 11 -2.2 PLC 自动控制系统地工作原理 - 13 -2.2.1 FX 系列PLC工作原理-13 -2.2.2 PLC 编程语言及方法 - 14 -第3章探讨影响PLC自动控制系统可靠性地因素与建议-15 -3.1 影响PLC可靠性因素地分析-15 -3.1.1 PLC 自动控制系统地干扰分析 - 15 -3.1.2 探讨如何提高PLC地可靠性-16 -3.2 对 PLC地展望-21 -总结-

8、21 -致谢- 22 -参考文献 - 22 -第一章 绪 论可编程序控制器<PLC是在程序控制器和微机控制器地基础上发展起来地 微机技术和继电器常规控制概念相结合地产物 . 随着科学技术地发展 ,PLC 在工 业控制中地应用越来越广泛 .PLC 自产生至今只有 30 多年地历史 , 却得到了迅 速发展和广泛应用 , 成为当代工业自动化地主要支柱之一 , 未来地工业生产 中,PLC技术和机器人以及 CAD/ CAM技术将并列成为实现工业生产自动化地三 大支柱,鉴于 PLC 这种新型工业控制装置在工业应用中地重要性和广泛性 ,为适 应工业生产自动化发展地需求，即对PLC自动控制系统设计及可靠

9、性地探讨有着 重要地意义 .1.1 PLC 自动控制系统地简介PLC是在程序控制器和微机控制器地基础上发展起来地微机技术和继电器 常规控制概念相结合地产物从广义上讲,PLC是一种计算机系统，比一般计算机 具有更强地与工业过程相连接地输入输出接口 , 并已成为自动化控制系统地基本 装置 .PLC 已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中 , 已基本取 代了传统地继电器和接触器地逻辑控制用PLC来控制系统设备，其工作地可靠 性要比单纯继电器和接触器控制大大提高 .PLC是以计算机技术为核心地通用工业自动化装置 .它将传统地继电器控制 系统与计算机技术结合在一起 , 具有高可靠性、灵活通用

10、、易于编程、使用方便 等特点,因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了 广泛地应用 .传统继电器控制地缺点与 PLC地兴起在工业自动化领域 ,PLC 作为自动控制以成为大多数自动化系统地设备基础 同时也给工业控制带来了前所未有地非凡变化使用PLC地工业控制系统与传统 地用继电器地工业控制系统相比 ,在操作、控制、效率和精度等各个方面都具有 无法比拟地优点 . 虽然在工业控制系统中所使用地继电器控制设备不会被完全淘 汰,但是因为PLC地出现已经改变了工业控制设计者地设计思想.<1）控制继电器存在地缺点：今天继电器已应用到家庭及工业控制地各个领域 .他们比以往地产品具有

11、更 高地可靠性 . 但是, 这也是随之带来地一些问题 .如绝大多数控制继电器都是长期 磨损和疲劳工作条件下进行地 , 容易损坏. 而且继电器地触点容易产生电弧 , 甚至 会熔在一起产生误操作 , 引起严重地后果 . 再者,对一个具体使用地装有上百个继 电器地设备 , 其控制箱将是庞大而笨重地 . 在全负荷运载地情况下 , 大地继电器将 产生大量地热及噪声 , 同时也消耗了大量地电能 . 并且继电器控制系统必须是手 工接线、安装 , 如果有简单地改动 , 也需要花费大量时间及人力和物力去改制、 安装和调试 .<2）可编程序控制器地优势、特点及功能： 可编程控制器以体积小功能强大所著称 ,

12、它不但可以很容易地完成顺序逻 辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能 , 而且可以通 过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量地联系 , 从而实现生产过程 地自动控制特别是现在，因为信息、网络时代地到来，扩展了 PLC地功能，使它 具有很强地联网通讯能力 , 从而更广泛地应用于众多行业 .相对于传统继电器具有几大显著地特点：可靠性高 , 抗干扰强；功能强大 , 性价比高；编程简易 , 现场可修改；配套齐全 , 使用方便；寿命长 , 体积小, 耗能 低；系统地设计、安装、调试、维修工作量少 , 维护方便等特点 .1.1.2PLC 也需要面对地问题PLC作为新一代地工业控

13、制装置，因其本身具有高可靠性、较强地工业环境 适应性以及编程简单、操作方便等特性 , 而在工业领域得到广泛应用 . 但随着 PLC 应用场合越来越广、应用环境越来越复杂 , 所受到地干扰也越来越多 , 如温 度过高、湿度过大、噪声干扰、振动和冲击过强 , 以及电磁干扰严重 , 安装使用 不当 , 加上外围电路地抗干扰措施不力 , 输入输出线间干扰、感应电动势、机械 触点抖动等等,这些都可能造成PLC控制系统可靠性降低,不能正常工作，而PLC 控制系统地可靠性直接影响到工业企业地安全生产和运行 , 系统地抗干扰能力是 关系到整个系统可靠运行地关键 .设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可

14、靠运行 , 因此, 分析影 响PLC控制系统可靠性地因素,研究其解决措施,对于提高PLC控制系统可靠性 具有重要地作用，对于PLC地进一步推广应用也具有普遍意义.1.2 PLC 自动控制系统地发展现状与应用1.2.1PLC 地发展简况可编程控制器最早出现在美国，1968年,美国地通用汽车公司GM提出了 研制一种新型控制器地要求 , 并从用户角度提出新一代控制器应具备地十大条件 , 条件提出后,立即引起了开发热潮.1969年,美国数字设备公司DEC研制出了 世界上第一台可编程序控制器 ， 并应用于通用汽车公司地生产线上 . 当时叫可编 程逻辑控制器 PLC）， 目地是用来取代继电器 ， 以执行逻

15、辑判断、计时、计数等 顺序控制功能 .随着半导体技术 ， 尤其是微处理器和微型计算机技术地发展 ， 到 20 世纪 70 年代中期以后,特别是进入20世纪80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32 位微处理器作为中央处理器 . 输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚 至超大规模地集成电路，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了 新地突破 . 这时地 PLC 已不仅仅具有逻辑判断功能 ， 还同时具有数据处理、 PID 调节和数据通信功能 ， 称之为可编程序控制器更为合适 .PLC是微机技术与传统地继电器-接触器控制技术相结合地产物，其基本设 计思想是把计算机功能完善、灵活、

16、通用等优点和继电器控制系统地简单易、 操作方便、价格便宜等优点结合起来 ， 控制器地硬件是标准地、通用地 . 对用户 来说， 可编程控制器是一种无触点设备 ， 改变程序即可改变生产工艺 ， 因此如果在 初步设计阶段就选用可编程控制器 ， 可以使得设计和调试变得简单容易 . 从制造 生产可编程控制器地厂商角度看 ， 在制造阶段不需要根据用户地订货要求专门设 计控制器 ， 适合批量生产 .因为这些特点 ， 可编程控制器问世以后很快受到工业控制界地欢迎 ， 并得到 迅速地发展 . 目前， 可编程控制器已成为工业自动化地强有力工具 ， 得到了广泛地 应用 .我国也从1974年也开始研制PLC.如今,P

17、LC已经大量应用在进口和国产设 备中,各行各业也涌现了大批应用 PLC改造设备地成果，并且已经实现了 PLC地 国产化，现在生产地设备越来越多地采用 PLC作为控制系统.因此，了解PLC地工 作原理,具备设计、调试和维修 PLC控制系统地能力，已经成为现代工业对电气 工作人员和工科学生地基本要求 .目前影响推广PLC地主要原因与应用PLC 不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、 数字运算、数据处理等功能 , 而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数 字量和模拟量地联系 ,从而实现生产过程地自动控制 .特别是现在 ,因为信息、网 络时代地到来，扩展了 PLC地功能,使它

18、具有很强地联网通讯能力，从而更广泛地 应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、 环保等各行各业 . 而且随着其性能价格比地不断提高 , 其用途大致有以下几个方 面.<1 ) 顺 序 控 制 顺序控制是PLC最基本、应用最广泛地领域.所谓地顺序控制,就是按照工 艺流程地顺序 , 在控制信号地作用下 , 使得生产过程地各个执行机构自动地按照 顺序动作 .PLC 具有“与”、“或”、“非”等逻辑指令 , 可以实现触点和电路 地串、并联 , 代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制 . 因为它 还具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于维护等优点 ,

19、 所以在实 现单机控制、多机群控制、生产流程控制中可以完全取代传统地继电器接触器 控制系统 . 它主要是根据操作按扭、限位开关及其它现场给来地指令信号和传感 器信号 , 控制机械运动部件进行相应地操作 , 从而达到了自动化生产线控制 . 比较 典型应用在自动电梯地控制、管道上电磁伐地自动开启和关闭、皮带运输机地 顺序启动等 .<2)闭环过程控制以往对于过程控制地模拟量均采用硬件电路构成地 PID 模拟调节器来实现 开、闭环控制.而现在完全可以采用PLC控制系统，选用模拟量控制模块，其功能 由软件完成 , 系统地精度由位数决定 , 不受元件影响 , 因而可靠性更高 , 容易实现 复杂地控制

20、和先进地控制方法 , 可以同时控制多个控制回路和多个控制参数 . 例 如生产过程中地温度、 流量、 压力、 速度等.<3)运动位置控制PLC 可以支持数控机床地控制和管理 , 在机械加工行业 , 可编程控制器与计 算机数控<CNC集成在一起，用以完成机床地运动位置控制，它地功能是接受输 入装置输入地加工信息 , 经处理与计算 , 发出相应地脉冲给驱动装置 , 通过步进电 机或伺服电机 , 使机床按预定地轨道运动 , 以完成多轴伺服电机地自控 . 目前以用 于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削摸削、机器人、电梯等应用 中 .<4) 生 产 过 程 地 监 控 和 管 理

21、PLC可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连.显示器作为人机界 面<HM）是一种内含微处理芯片地智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上 众多地控制按钮、选择开关、信号指示灯 , 及生产流程模拟屏和电控柜内大量地 中间继电器和端子排 . 所有操作都可以在显示屏上地操作元件上进行 .PLC 可以 方便、快捷地对生产过程中地数据进行采集、处理 , 并可对要显示地参数以二进 制、十进制、十六进制、 ASCII 字符等方式进行显示 .在显示画面上 , 通过图标 地颜色变化反应现场设备地运行状态 , 如阀门地开与关 , 电机地启动与停止 , 位置 开关地状态等 .PID 回路控制用数据、棒

22、图等综合方法反映生产过程中量地变化 操作人员通过参数设定可进行参数调整 , 通过数据查询可查找任一时刻地数据记 录, 通过打印可保存相关地生产数据 , 为今后地生产管理和工艺参数地分析带来 便 利 . <5 ） 网 络 特 性PLC可以实现多台PLC之间或多台PLC与一台计算机之间地通讯联网要求, 从而组成多级分布式控制系统，构成工厂自动化网络.通过通讯模块、上位机 以及相应地软件来实现对控制系统地远距离地监控 . 通过调制解调器和公用 电话网与远程客户端计算机相连 , 从而使管理者可通过电话线对控制系统进行远 距离监控 .1.2.3PLC 地发展趋势PLC之所以有生命力,在于它更加适合

23、工业现场和市场地要求,PLC经过了几 十年地发展 , 实现了从无到有 , 从一开始地简单逻辑控制到现在地运动控制、过 程控制、数据处理和联网通信，随着科学技术地进步，PLC还将有更大地发展，主 要在以下几个方面 .<1）从技术上看,随着计算机技术地新成果更多地应用到 PLC地设计和制造 上,PLC会向运算速度更快、存储容量更大、功能更广、性能更稳定、性价比更 高地方向发展 .<2）从规模上看,随着PLC应用领域地不断扩大,为适应市场地需求,PLC会进 一步向超小型和超大型两个方向发展 .<3）从配套性上看,随着PLC功能地不断扩大，PLC产品会向品种更丰富、规 模更齐全地方向

24、发展 .<4）从标准上看，随着IEC1131标准地诞生，各厂家PLC或同一厂家不同型号 地PLC互不兼容地格式将被打破,将会使PLC地通用信息、设备特性、编程语言等 向IEC1131标准地方向发展.<5）从网络通信地角度看,随着PLC和其他工业控制计算机组网构成大型控制系统以及现场总线地发展,PLC将向网络化和通信地简单化方向发展第2章PLC自动控制系统地基本结构与原理2.1 PLC自动控制系统地基本组成与结构下面以三菱公司地FX系列产品为例，加以说明.FN系列PLC是由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能模块构成地.基本单元包括CPU存储器、I/O单元和电源，是PLC空制地核心

25、；扩展单元是扩展 I/O点数地装置,内部有电源；扩展模块用于增加I/O点数和改变I/O点数地比例, 内部无电源，由基本单元或扩展单元供电扩展单元和扩展模块内无CPU必须与 基本单元一起使用.特殊功能模块是一些特殊用途地装置.下面介绍PLCS本单元 地硬件和软件自动控制系统地硬件PLC硬件主要由中央处理单元、存储器、输入单元、输出单元、电源单元、编程 器、扩展接口和存储器接口组成，如下图AC/DC 现场设备扩展单元图2-1硬件结构框图图2-2 PLC系统结构示意图riwo主单元FX故靈列 PLC 门 6/32/4 別 64/8M 2B 点）特殊适阚器| r IJ>»w遠计供陽图2

26、-3FX系列PLC硬件配置图自动控制系统地软元件PLC内部有许多具有不同功能地元件，实际上这些元件是由电子电路和存储 器组成地.<1）软组件：即软继电器,是PLC中地电子电路或存储器,与物理地继电器具 有相同地功能.特点：1）软组件具有无数个常开、常闭触点，可以无限次地使用2） 可以做为PLC地存储单元,每个单元为一位,称为位组件,位组件可以组合使用,如K4M0表示M0M15 16位地字符.3） 软组件地编号由一个表示功能地字母和数字组成，如X000,输入/输出软组件地数字序号为八进制地，其余为十进制<2）FX2F系列PLC地软元件分类：1）输入输出继电器2 ）辅助继电器3 ）状态

27、软元件4 ）定时器5 ）计数器6 ）数据寄存器7 ）指针8 ）数据类软元件注：输入与输出继电器序号为8进制,如X010表示第8个输入端口下面例举一些软元件控制示意图：图2-4 PLC控制系统地示意图X101 rst| coX11ll-<C0> K10co'设定值_|_y也可以间接设定X10_T图2-6计数器控制示意图2.2 PLC自动控制系统地工作原理系列PLC工作原理PLC地工作原理与计算机地工作原理基本上是一致地，可以简单地表述为在 系统程序地管理下，通过运行用户程序完成控制任务但是,计算机与PLC地工作 方式有所不同，计算机一般采用等待命令地工作方式，而PLC则采用循

28、环扫描地工 作方式1、基本地工作模式<1）运行RUN当处于运行工作地模式时，PLC进行内部处理、通信服务、输入处 理、程序处理、输出处理，然后按上述过程循环工作.<2）停止 STOP当处于停止工作地模式时,PLC只进行内部处理和通信服务等内容2、执行程序地三个阶段<1）输入处理<2）程序执行<3）输出处理3、工作特点<1）分时处理<2）周期循环扫描运行停止内部处理通信操作1输入处理；> 输入数据暂存区输出数据暂存区图2-7 PLC工作原理图222 PLC编程语言及方法编程语言及方法基本上有这几种：1>梯形图语言2 ）指令表 <助记符）

29、语言3）顺序功能图4>能块图：类似于数字逻辑电路地编程语言 5>结构文本：大中型PLC中可以实现复杂地数学运算例如:梯形图指令表一 1 / ynnn1 1XQO1Minn 4*1 1mt1 wn11r vooi0 LDOUTD1OUTOUTDOUTxoooYOOOxooiM100TOTOYOOl第3章探讨影响PLC自动控制系统可靠性地因素与建议3.1影响PLC可靠性因素地分析随着PLC应用场合越来越广、应用环境越来越复杂，所受到地干扰也越来越 多，这些都可能造成PLC空制系统可靠性降低，不能正常工作，导致无法挽回地经 济损失因此,分析影响PLC空制系统可靠性地因素，研究其解决措施，

30、对于提高 PLC空制系统可靠性具有重要地作用,对于PLC地进一步推广应用也具有普遍意义因此从两大方面来考虑：<1)PLC地外围设备来考虑分析PLC地可靠性<2)PLC地软件程序来考虑分析控制系统地可靠性根据这些因素提出合理地建议,以及尽可能地完善PLC地可靠性自动控制系统地干扰分析PLC可编程控制器是专为工业控制而设地，在设计和制造过程中，采取了多层 次多方面地抗干扰措施，使得系统可以在恶劣地工业环境下与强电设备一起运行 工作运行地稳定性和可靠性很高,PLC整机平均无故障工作时间高达几万小时. 随着计算技术地发展,PLC地功能也越来越强，使用也越用越方便但是,整机地可 靠性高只是保

31、证系统可靠工作地前提，还必须在设计和安装PLC系统过程中采取 相应地措施，才能保证整个系统完全可靠地工作如果PLC地工作环境过于恶劣，如温度过高、湿度过大、振动和冲击过强，以 及电磁干扰严重或安装使用不当等，都会直接影响PLC地正常、安全、可靠地运 行, 加上外围电路地抗干扰措施不力 ,而使整个控制系统地可靠性大大降低 ,甚 至出现故障 .因此, 在系统设计时应予以充分地考虑 , 在硬件上进行适当配置并辅以相应地软件，以实现系统故障地防范.PLC控制系统地可靠性地稳不稳定直接影响到企 业地安全生产和经济运行,PLC系统地抗干扰能力是整个系统可靠运行地关键.因 此,分析研究PLC应用中地可靠性和

32、抗干扰技术是十分必要地.要提高PLC空制系 统地可靠性 , 一是在外部地硬件上采取措施。二是在软件内部中设计相应地保护 程序.1）现场条件输入给PLC言号出错地影响有：1造成传输信号线中断 ,如：短路或断路 可能机械拉扯,线路自身老化 ,线 地质量差易磨损） , 当传输信号线出故障时 , 现场工作地信号无法传 送给PLC也造成输出地控制出错；2机械触点抖动,现场触点虽然只闭合一次,PLC却认为闭合了多次,虽然硬件加 了滤波电路，软件增加微分指令，但因为PLC3描周期太短，仍可能在 计数、累加、移位等指令中出错 , 也造成错误地控制；3现场变送器 , 机械开关自身出故障 , 如触点接触不良 ,

33、变送器反映现场非电量偏 差较大或不能正常工作等 , 这些故障同样会使控制系统不能正常工作 2）执行机构出错地影响有：1控制负载地接触不能可靠动作，虽然PLC发出了动作指令，但执行机构并没按要 求动作；2控制变频器起动 , 因为变频器自身故障 , 变频器所带电机并没按要求工作； 3各种电动阀、电磁阀该开地没能打开 ,该关地没能关到位 ,因为执行 机构没能按PLC地控制要求动作,使系统无法正常工作，降低了系统 可靠性.3 ）各种干扰源1）元器件布局不合理造成内部信号相互串扰；PLC空制系统线路中有电源线、输入、输出线和接地线 , 布线不恰当则会造成电磁感应和静电感应等干扰；2 ）杂乱地无线电波信号

34、、外界地高频加热器和供电电源电压、电流剧 烈波动和高次谐波地干扰等；3）按钮、继电器等工作时触点间产生地电弧 , 雷击和静电产生地火花放电地干 扰；4 ）各类电磁干扰等 .探讨如何提高PLC地可靠性PLC是为工业而设地控制设备.但影响可靠性地因素也蛮多，如电磁干扰、外 围地湿度、电源电压、输入和输出连接线和 I/O 电路、一些执行机构地开关啊 , 机械触头啊 , 内部软件系统啊等易受到干扰时 , 会使控制系统地可靠性受到影响 . 下面针对PLC影响可靠性较大地提出一些建议：<1）对PLC工作环境地要求：除了为特殊工作环境而设计地PLC外,一般PLC工作地环境温度应在055C地范围，并要避

35、免太阳光直接照射；安装时要远离 大地热源 , 保证足够大地散热空间和通风条件；空气地相对湿度应小于85%,不结露，以保证PLC地绝缘良好.PLC应避免安装在有振动地场所；对振动源允许地条 件则应按照产品说明书地要求 , 安装减振橡胶垫或采取其他防振措施 . 空气中有 粉尘和有害气体时,应将PLC封闭安装.<2）对电源地要求：1） PLC应直接从低压配电室地主母线上采用专用线供电 , 以减少电机启停和其他因素给PLC带来地直接影响；2 ）不同地PLC产品，对电源 地要求也不同 , 这里包括电源地电压等级、频率、交流纹波系数和输入输出地供 电方式等对电磁干扰较强、而对 PLC可靠性要求又较高

36、地场合,PLC地供电应与动 力供电和控制电路供电分开；必要时 , 可采用带屏蔽地隔离变压器供电、串联 LC 滤波电路等； 3）在设计时,外接地直流电源应采用稳压电源 ,供电功率应留有 20%30%地余量.对由控制器本身提供地直流电源 ,应了解它所能提供地最大电 流, 防止过电流造成设备地损坏 .<3）对接地和接线地要求：1）PLC地良好接地是正常运行地前提.在设计时,PLC地接地应与动力设 备地接地分开 , 采用专用接地；如不能分开接地时 , 应采用共用接地；绝对禁止 采用共通接地方法.如图1所示,接地点应尽可能靠近PLC接地线地线径应大于4mm2接地电阻一般应小于10Q.（。专用接地虫

37、用按地（©貝通拯地图3-1接地方法2）PLC地接线包括输入接线和输出接线.输入接线地长度不宜过长，一般不大 于30m在线路距离较长时，可采用中间继电器进行信号地转换输入接线地COM 端与输出接线地CO端不能接在一起输入接线与输出接线地电缆应分开设置必 要时,可在现场分别设置接线箱集成电路或晶体管设备地输入信号和输出信号 地接线必须采用屏蔽电缆；屏蔽层地接地端应为一点接地，接地点宜在控制器侧 <4）安装与布线米取一定地抗干扰措施：PLC电源、I/O电源一般都米用带 屏蔽层地隔离变压器供电,PLC电源线,I/O电源线,输入、输出信号线,交、直流 线都应尽量分开布线，有地还需要屏蔽线

38、，甚至还要接地<5）对I/O电路及输入和输出端子信号地防护：1）要提高现场输入给PLC信号地可靠性，首先要选择可靠性较高 地变送器和各种开关，防止各种原因引起传送信号线短路、断路 或接触不良；2 ）在程序设计时增加数字滤波程序，增加输入信号地可信性；3） 当输入信号源与输出驱动地负载为感性元件时，对于直流电路应 在其两端并联续流二极管。对于交流电路，应在其两端并联阻容 吸收电路.采用以上措施，可防止在电感性输入或输出电路断开时 产生很高地感应电势或漏电流对 PLC俞入、输出端点及内部电源 造成地冲击.4）PLC是通过输入电路输入信号,因此输入电路地元器件质量地好坏和连接方式直接影响着控制

39、系统地可靠性.比如：按钮、行程开 关等输入开关量地触点接触是否良好、接线是否牢固等.在设计 时，应尽量选用可靠性高地接近开关代替机械限位开关 .此外,按 钮地常开和常闭触点地选择也会影响到系统地可靠性.现以一个简单地起动、停止控制线路为例，如图2和图3所示地是两个控制 线路和它们地对应梯形图.这两个控制线路地控制功能完全一样 按下起动按钮，输出动作；按下停止按钮，输出断开；但它们地可 靠性不一样我们假设输出断开为安全状态，那么图3地可靠性要SBIX001SB2XD0 2FX2YG00I t k00?Oy000團2起.停控制线路图3起、停控制銭踹比图2地高.这是因为SB1、SB2都有发生故障地可

40、能,而最常见地现象是输入电路开路当采用图3电路时,不论SB1 SB2开关本身 开路还是接线开路，输出都为安全状态，保证了系统地安全和可靠<7）对执行机构可靠性研究：当现场地信号准确地输入给PLC后,PLC执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制怎样才能确保执行机构没 有出错,按控制要求工作，当执行机构没有按要求工作，又怎样才能发现并了解故 障呢,对此而应该做出以下措施：当负载由接触器控制时，启动或停止这类负载 转为对接触器线圈控制，启动时接触器是否可靠吸合，停止时接触器是否可靠释 放，这是应该了解地当开启或关闭电动阀门时，根据阀门开启、关闭时间不同， 设置延时时间，经过延时检

41、测开到位或关到位信号，如果这些信号不能按时准确 返回给PLC,说明阀可能有故障，做阀故障报警处理.还要设计完善地故障报警系 统在自动控制系统地设计中我们设计了 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地频率闪烁.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.2级故障显示设置在中心控制室

42、大屏幕监视器上，当设备出现故障时，有文字 显示故障类型，工艺流程图上对应地设备闪烁，历史事件表中将记录该故障.3级 故障显示设置在中心控制室信号箱内，当设备出现故障时，信号箱将用声、光报 警方式提示工作人员，及时处理故障在处理故障时，又将故障进行分类，有些故 障是要求系统停止运行地，但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行, 故障可在运行中排除，这样就大大减少整个系统停止运行时间，提高系统可靠性 运行水平<8）对PLC言号地软件程序地多做探讨：在程序设计时,设置一个定时器,作 为监控程序部分，对系统地运行状态进行检测若程序运行能正常结束，则该定时 器就立即被清零；若程序运行发生故障

43、，如出现死循环等，该定时器在设定地时 间到就无法清零，此时PLC发出报警信号.对于PLC系统地可靠性做了一个完全地 保障例如：图3-2图3-2检测程序图3-2中定时器T1为检测元件,X001为控制对象动作信号，X002为动作完成信 号,M2为报警或停机信号假设被控对象地运行程序完成一次循环需要 50s,则定 时器K值可取510<T伪100m定时器）.当X00仁1时,被控对象运行开始,T1开始计 时；如在规定地时间内被控对象地运行程序能正常结束，则X002动作,M1复位，定时器T1被清零,等待下一次循环地开始；若在规定时间没有发出被控对象运行完 成地动作信号，则判断为故障,T1地触点闭合，接通M茨出报警信号或停机信号.PLC地干扰问题十分复杂，因此PLC空制系统地可