PLC控制系統的可靠性研究分析

引言

　　福建三安鋼鐵公司的工程自動(dòng)化系統采用SIEMENS S7—400PLC系統，由PLC做為控制站，工業(yè)型計算機做為操作站構成分布式結構，滿(mǎn)足原料場(chǎng)、燒結廠(chǎng)、高爐、轉爐及連鑄等控制需求。如果環(huán)境惡劣，干擾強烈或安裝使用不當，維護不到位，保護程序考慮不周等，都不能保證PLC正常、可靠、安全地運行。因此。討論如何提高PLC控制系統可靠性問(wèn)題十分重要。

　　1 主要技術(shù)性能及技術(shù)要求

　　(1)西門(mén)子S7—400控制系統要求設備工作環(huán)境溫度20-25℃，防震、防塵、防電磁干擾，相對濕度20%-70%無(wú)冷凝;一個(gè)基架上模板的安排原則是：能夠插入的模板數，受它們從超級背板總線(xiàn)取得的電流值的限制(具體參見(jiàn)各模板的技術(shù)要求)。

　　(2)多個(gè)機架配置的S7—400模板安排原則。接口模板總是位于3號槽，第1個(gè)信號模板的左邊。每個(gè)機架上不應超過(guò)8個(gè)槽板，模板總是位于接口模板的左邊。能插入的模板數受S7—400背板總線(xiàn)允許提供電流的限制，每1排或每1機架

　　總是電流耗量不能超過(guò)1.2 A。

　　(3)CPU工作時(shí)可選的電源：200—240 VAC、24 VDC。

　　(4)選用電源模板總電量不能低于或等于輸入、輸出單元的電流總耗量。

　　(5)CPU模板有后備電池，起防電程序丟失的功能。

　　(6)系統應單獨接地，接地電阻R≤4 n。

　　2 影響PLC控制系統可靠性的主要因素

　　PLC控制系統的可靠性直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)效率和安全，不論是硬件、還是軟件或者外圍設備，只要其中某一環(huán)節出問(wèn)題都將導致停產(chǎn)。因而它是討論技術(shù)要求的首要因素。圖1為分析PLC控制系統故障圖。

　　由圖1可見(jiàn)，只有5%的故障發(fā)生在可編程控制器中，這說(shuō)明可編程控制器本身的可靠性遠高于外部設備的可靠性，90%的故障發(fā)生在I/O模板中，只有10%的故障發(fā)生在控制器中。說(shuō)明發(fā)生在可編程控制器CPU、存儲器、系統總線(xiàn)和電源中的故障只占系統總故障的0.5%，而發(fā)生在I/O模板中的故障也只占系統全部故障的4.5%。分析可見(jiàn)，通常，在實(shí)際應用中往往從以下幾方面來(lái)考慮。

　(1)要注意外部設備的選擇，縮短大量的維修時(shí)間。

　　(2)數據和程序的保護。大部分PLC控制系統都采用鋰電池支持的RAM來(lái)存儲用戶(hù)的應用程序，一般一支電池的壽命為5年左右，用完后應用程序將全部丟失。因此一些重要的地方常采用存儲卡來(lái)存儲用戶(hù)的應用程序。將程序及技術(shù)資料作為存檔保存起來(lái)。以防后備使用。

　　(3)安裝與布線(xiàn)要采取一定的抗干擾措施。一般PLC電源都采用帶屏蔽層1：1隔離變壓器供電，在有較強干擾源的環(huán)境中使用時(shí)，應將屏蔽層和PLC浮地端子接地，接地線(xiàn)面積不能小于2mm2。接地線(xiàn)要采取獨立的方式，不能用與其它設備串聯(lián)方式接地。PLC電源線(xiàn)，I/O電源線(xiàn)，輸入、輸出信號線(xiàn)，交、直流線(xiàn)都應盡量分開(kāi)布線(xiàn)。開(kāi)關(guān)量信號線(xiàn)與模擬量信號線(xiàn)也應該分開(kāi)布線(xiàn)，后者應用屏蔽線(xiàn)，并且將屏蔽層可靠接地等等。

上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)