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PLC自动控制系统可靠性研讨
 
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PLC自动控制系统可靠性研讨
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1、弁言

可编程控制器因为抗干扰能力强,可靠性下,编程简朴,机能价钱比高,正在产业掌握范畴获得愈来愈普遍运用。

产业年代机作为中心掌握单位,配有组态软件,选用大屏幕及时看管界面,实现各掌握点的静态显现、数据修正、故障诊断、主动报警,借可显现查询历史事件纪录,体系各重要部件累计运转工夫,各装配工艺流程图,各装配结构图等。中心掌握单元和下位机PLC之间接纳串行通信体式格局停止数据交流,一般间隔正在1000m之内选用485双绞线通信体式格局,较常间隔可选用光纤通信,更长间隔也可选用无线通讯体式格局。下位机选用PLC掌握,凭据掌握工具的若干,掌握工具的局限,可选用一台或多台PLC停止掌握,PLC之间数据交流是应用内部链接寄存器,实现数据交流和同享。因为PLC对现场进及时监控具有很下的可靠性,且编程简朴、天真,因而愈来愈遭到人们正视。

2、控制系统可靠性低落的主要原因

固然产业掌握机和可编程控制器自己皆具有很下的可靠性,但若是输入给PLC的开关量旌旗灯号泛起毛病,模仿量旌旗灯号泛起较大偏向,PLC输出心掌握的执行机构没有按要求行动,这些皆能够使掌握历程失足,形成没法挽回的经济损失。

影响现场输入给PLC旌旗灯号失足的主要原因有:

1)形成传输信号线短路或断路(因为机器拉扯,线路本身老化,特别是鼠害),当传输信号线出毛病时,现场旌旗灯号没法传送给PLC,形成掌握失足;

2)机器触点发抖,现场触点固然只闭合一次,PLC却以为闭合了屡次,固然硬件加了滤波电路,软件增添微分指令,但因为PLC扫描周期太短,仍能够正在计数、累加、移位等指令中失足,泛起毛病掌握效果;

3)现场变送器,机器开关本身出毛病,如触点打仗不良,变送器反应现场非电量偏向较大或不克不及一般事情等,这些毛病一样会使控制系统不克不及一般事情。

影响执行机构失足的主要原因有:

1)掌握负载的打仗不克不及牢靠行动,固然PLC收回了行动指令,但执行机构并没按要求行动;

2)掌握变频器起动,因为变频器本身毛病,变频器所带机电并没按要求事情;

3)种种电动阀、电磁阀该开的出能翻开,该闭的没能关到位,因为执行机构没能按PLC的掌握要求行动,使体系没法一般事情,低落了体系可靠性。要进步全部控制系统的可靠性,必需进步输入旌旗灯号的可靠性和执行机构行动的准确性,不然PLC应能实时发明题目,用声光等报警设施提醒给操纵职员,尽快扫除毛病,让系统安全、牢靠、正确地事情。

3、设想完美的毛病报警体系

正在自动控制系统的设想中我们设想了3级毛病显现报警体系,1级设置正在掌握现场各掌握柜面板,用指示灯指导装备一般运转和毛病状况,当装备一般运转时对应指示灯明,当该装备运转有毛病时指示灯以1Hz的频次闪灼。为防备指示灯灯胆破坏不克不及准确反应装备工作情况,专门设置了毛病复位/灯测试按钮,体系运转任何工夫连续按该按钮3s,所有指示灯应悉数点亮,若是这时候有指导等不明阐明该指示灯已坏,应立刻改换,改按钮复位后指示灯仍按原事情状况显现装备事情状况。2级毛病显现设置正在中央控制室大屏幕监视器上,当装备泛起毛病时,有笔墨显现毛病范例,工艺流程图上对应的装备闪灼,历史事件表中将纪录该毛病。3级毛病显现设置正在中央控制室旌旗灯号箱内,当装备泛起毛病时,旌旗灯号箱将用声、光报警体式格局提醒工作人员,实时处置惩罚毛病。正在处置惩罚毛病时,又将毛病停止分类,有些毛病是要求体系住手运转的,但有些毛病对体系事情影响不大,体系可带毛病运转,毛病可正在运转中扫除,如许便大大削减全部体系住手运转工夫,进步体系可靠性运转程度。

4、输入旌旗灯号可靠性研讨

要进步现场输入给PLC旌旗灯号的可靠性,起首要挑选可靠性较下的变送器和种种开关,防备种种缘由引发传送信号线短路、断路或打仗不良。其次正在顺序设计时增添数字滤波顺序,增添输入旌旗灯号的可信性。

正在现场输入触点后加一定时器,准时工夫凭据触点发抖状况和体系要的相应速度肯定,一样平常正在几十ms,如许可包管触点确切稳固闭合后,才有别的相应。模仿旌旗灯号滤波可采用图2b 程序设计要领,对现场模仿旌旗灯号一连采样3次,采样距离由A/D转换速度和该模仿旌旗灯号转变速度决意。3次采样数据离别寄存正在数据寄存器DT10、DT11、DT12中,当最初1次采样完毕后应用数据对照、数据交流指令、数据段对照指令去掉最大和最小值,保存中央值作为本次采样效果寄存正在数据寄存器DT0中。

进步读入PLC现场旌旗灯号的可靠性借可应用控制系统本身特性,应用旌旗灯号之间干系去判定旌旗灯号的可托水平。如停止液位掌握,因为储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,正在肯定工夫里罐内液体转变高度约莫正在甚么局限是晓得的,若是这时候液位计送给PLC的数据和预算液位高度相差较大,判定能够是液位计毛病,经由过程毛病报警体系关照操纵职员搜检该液位计。又如各储罐有高低液位极限珍爱,当开关行动时收回旌旗灯号给PLC,这个旌旗灯号是不是实在牢靠,正在顺序设计时我们将那旌旗灯号和该罐液位计旌旗灯号对照,若是液位计读数也正在极限位置,阐明该旌旗灯号是实在的;若是液位计读数不在极限位置,判定能够是液位极限开关毛病或传送旌旗灯号线路毛病,一样经由过程报警体系关照操纵职员处置惩罚该毛病。因为正在顺序设计时接纳了上述要领,大大进步了输入旌旗灯号的牢靠。

5、执行机构可靠性研讨

当现场的旌旗灯号正确天输入给PLC后,PLC实行顺序,将效果经由过程执行机构对现场装配停止调治、掌握。如何包管执行机构按掌握要求事情,当执行机构没有按要求事情,如何发明毛病?我们接纳以下步伐:当负载由接触器掌握时,启动或住手这类负载转为对接触器线圈掌握,启动时接触器是不是牢靠吸合,住手时接触器是不是牢靠开释,那是我们体贴的。

X0为接触器行动前提,Y0为掌握线圈输出,X1为引回到PLC输入端的接触器辅佐常开触点,定时器准时工夫大于接触器行动工夫。R0为设定的毛病位,R0为ON示意有毛病,做报警处置惩罚;R0为OFF示意无毛病。毛病具有影象功用,由毛病复位按钮消灭。

当开启或封闭电动阀门时,凭据阀门开启、封闭工夫差别,设置延时工夫,经由延时检测开到位或闭到位旌旗灯号,若是这些旌旗灯号不克不及定时正确返回给PLC,阐明阀能够有毛病,做阀毛病报警处置惩罚。程序设计如图3b 所示。X2为阀门开启前提,Y1为掌握阀行动输出,定时器准时工夫大于阀开启到位工夫,X3为阀到位返回旌旗灯号,R1为阀毛病位。

6、结论

我们正在胜利油田成功采油厂胜砣注聚站自动控制系统设想中接纳了以上要领,经由远2年的运转证实这些要领的接纳对进步体系可靠性运转是行之有效的。

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