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(guó)家職業(yè)資格二級(jí)）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(hào)：所在省市：工作單位：1目錄第1章：從PLC外圍設(shè)備來(lái)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(lái)考慮提高控制系統(tǒng)的可靠性6運(yùn)行狀況超時(shí)檢測(cè)6邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)7降級(jí)操作設(shè)計(jì)8第三章結(jié)束語(yǔ)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(lái)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(dòng)化控制系統(tǒng)的基

2、本裝置。用PLC來(lái) 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(wú)故障時(shí)間已達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。所以，整個(gè)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(kāi)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(lái)考慮，如果能編制出一個(gè)帶有 監(jiān)控的程序，對(duì)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(jiǎn)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(jí)操作設(shè)計(jì)、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(gè)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(lái)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(jì)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(shí)，會(huì)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(yáng)光直接照射；安 裝時(shí)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(duì)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(dòng)的場(chǎng)所；對(duì)振動(dòng) 源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)

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(shí)，應(yīng)將PLC封閉安裝.。電源的要求不同的PLC產(chǎn)品，對(duì)電源的要求也不同,這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流 紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。對(duì)電磁干擾較強(qiáng)、而對(duì)PLC可靠性要求以較高的場(chǎng)合，PLC的供電應(yīng)與動(dòng)力供 電和控制電路供電分開(kāi)，必要時(shí)，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(jì)時(shí)，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(duì)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(guò)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(jì)時(shí),PLC的接地應(yīng)與

5、動(dòng)力設(shè)備的接地分開(kāi),采用專用接地;如不能分開(kāi)接地時(shí),應(yīng)采用共用接地;絕對(duì)禁止采用共通接地方法.如圖1所示,接地點(diǎn)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(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不大于 30m；在線路距離較長(zhǎng)時(shí)，可采用中間繼電器進(jìn)行信號(hào)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(kāi)設(shè)置。必要 時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)分別設(shè)置接線箱。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的接 線必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的接地端應(yīng)為一點(diǎn)接地，接地點(diǎn)宜在控制器側(cè)。PLC的I/O電路(1)由于PLC是通過(guò)輸入電路接

6、受開(kāi)關(guān)量|、模擬量等輸入信號(hào)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(kāi)關(guān)等輸入開(kāi)關(guān)量的觸點(diǎn)接觸是否良好、接線是否牢固等。設(shè)備上的機(jī)械限位開(kāi)關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件，在設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開(kāi)關(guān)代替機(jī)械限位開(kāi)關(guān)。此外，按鈕的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)的選擇也會(huì)影響到系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)以一個(gè)簡(jiǎn)單 的起動(dòng)、停止控制線路為例，圖2和圖3所示的是兩個(gè)控制線路和它們對(duì)應(yīng)梯形 圖，這兩個(gè)控制線路的控制功能完全一樣，按下起動(dòng)按鈕，輸出動(dòng)作；按下停止按 鈕，輸出斷開(kāi)；但它們的可靠5性不一樣，假設(shè)輸出斷開(kāi)為安全狀態(tài)，可靠性要高，這是因?yàn)镾BI、SB2都有發(fā)生 故

7、障的可能，而最常見(jiàn)的現(xiàn)象是輸入電路開(kāi)路。不論SBI、SB2開(kāi)關(guān)本身開(kāi)路還是 接線開(kāi)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(shí)，為了防止反沖感應(yīng)電勢(shì)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(hào))，或并接續(xù)流二極管D(直流輸入信號(hào))，在采取交流輸入 方式時(shí)，CR的選擇要適當(dāng)才能起到較好的效果。通過(guò)試驗(yàn)裝置的測(cè)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(shí),一般選微乏+47歐姆 較適宜.要采取直流輸入方式時(shí),經(jīng)試驗(yàn)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(shí),通過(guò)試驗(yàn)得知,若是交流負(fù)

8、載場(chǎng)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(shí),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(chǎng)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(lái)慮提高控制系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行狀況超時(shí)檢測(cè)為了提高PLC控制系統(tǒng)工作的可靠性,可以專門(mén)設(shè)置一個(gè)定時(shí)器,作為監(jiān)控程序 部分,對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè).若程序運(yùn)行能正常結(jié)束,則該定時(shí)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(shí)器在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)就無(wú)法清零,此時(shí)PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào).在設(shè)計(jì)應(yīng)

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

10、ms定時(shí)器)。當(dāng)X001二1時(shí), 被控對(duì)象運(yùn)行開(kāi)始，n開(kāi)始計(jì)時(shí)，如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)被控對(duì)象的運(yùn)行程序能正常 結(jié)束，則X002動(dòng)作，Ml復(fù)位，定時(shí)器T1被清零，等待下一次循環(huán)的開(kāi)始；若在 規(guī)定時(shí)間沒(méi)有發(fā)出被控對(duì)象運(yùn)行完成的動(dòng)作信號(hào)，則判斷為故障，T1的觸點(diǎn)閉 合，接通M2發(fā)出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)信號(hào)。邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可編程序控制器的輸入、輸出信號(hào)和內(nèi)部信號(hào)（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(hào)，則說(shuō)明出現(xiàn)了 故障。因此，可以編寫(xiě)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NO狀 態(tài)，就應(yīng)該按故障處理。例如某機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先后有兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的PLC輸入地

11、址分別7為X001, X002,在兩個(gè)信號(hào)不會(huì)同時(shí)為NO狀態(tài)，如果他們同時(shí)為NO狀態(tài)，就說(shuō) 明至少有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)被卡死，應(yīng)該停機(jī)處理。（8）梯形圖中，這兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)X001, X002串聯(lián)， 來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)表示限位開(kāi)關(guān)故障的輔助繼電器M0,當(dāng)M0為NO狀態(tài)時(shí)就發(fā)出報(bào)警信 號(hào)或停機(jī)信號(hào).降級(jí)操作設(shè)計(jì)降級(jí)操作是指在設(shè)計(jì)時(shí)，將手動(dòng)操作包括在內(nèi)的設(shè)計(jì)，例如，緊急停車(chē)的設(shè) 計(jì)，關(guān)鍵設(shè)備的開(kāi)停和再啟動(dòng)功能的設(shè)計(jì)等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級(jí)的 操作，即對(duì)部分或全部設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)的開(kāi)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(jì)中也可考慮從全自動(dòng)到半自動(dòng)、直至手動(dòng)的操作等。3結(jié)束語(yǔ)PLC控