前言

　　隨著科學技術的發展，PLC在工業生產中的應用越來越廣泛，它具備抗干擾能力強、應用簡單、性價比高等特點。PLC控制系統的可靠性直接影響到企業的安全生產和經濟運行，怎樣提高控制系統的可靠性一直是技術人員研究的熱點問題，自動化控制系統中使用的各類PLC，有的安裝在各類機電設備和生產現場，有的安裝在控制室，它們多數處于強電設備和強電電路所形成的強電磁環境中，為了提高整個系統的可靠性，一方面要求PLC生產廠家提高產品質量，另一方面系統的合理設計、安裝和有效維護也要引起工程師的足夠重視。筆者結合多年的實踐經驗，分析了控制系統可靠性降低的主要原因，提出了一些切實可行的解決方案，對廣大工控一線的工程師們有一定的指導意義。

1 控制系統可靠性降低的主要原因

　　雖然PLC本身的可靠性比較高，但若輸入的開關信號本身出了錯，模擬信號就會出現較大的偏差，導致執行機構的錯誤輸出，最終造成無法挽回的經濟損失。影響輸入信號出錯的原因主要有以下幾點：（1）由于連接松動、機械拉扯、線路老化等造成的信號線路短路或者斷路。當傳輸信號線出現故障，操作信號無法傳輸給PLC，造成控制出現錯誤。（2）機械觸點接觸問題。有的觸點雖然只閉合了一回，PLC卻誤認為閉合了多次，即使有些系統中添加了微分指令、濾波電路等應對策略，但PLC掃描周期很短，任然在輸出指令出錯，造成錯誤的結果輸出。（3）變送器出錯，由于系統機械故障，導致變送器放映工業現場非電量較大或較小，使控制系統不能正常工作。

　　控制系統可靠性降低的原因除了輸入信號容易出現錯誤，執行機構容易出錯也是主要原因。造成執行機構出錯有以下一些原因：（1）控制負載接觸不良，即使操作人員發出了指令，但執行機構沒有動作。（2）變頻器工作環境惡劣，由于變頻器自身出現故障，導致工作電機沒有按要求啟停。（3）各種電磁閥、電動閥的開關沒到位，導致執行機構不能按照PLC的控制要求工作。

2 提高PLC自動控制系統可靠性的措施

　　為了減少輸入信號的錯誤和提高執行機構的準確性，應有相應的報警系統及時快捷的提示給現場的工程師，盡快找出故障，排除故障，讓系統可靠、安全、有效的工作。筆者根據多年的實踐經驗，認為提高系統可靠性應該從以下幾方面入手：

　　2.1 提高輸入信號的可靠性

　　為了提高現場輸入信號的可靠性，首先要選擇質量過硬的開關和變送器，防止出現由質量不足導致的傳輸線路接觸不良、短路或者斷路問題。針對現場條件來選擇合適的硬件，避免由于硬件原因引起PLC的錯誤指令。在程序設計時，可適當增加數字濾波程序以提高輸入信號的可靠性。

　　其次，在PLC程序中加入定時器，根據觸點抖動情況和系統的相應時間來確定定時時間，這樣解決觸點機械抖動等問題，使觸點穩定閉合后才出現其他響應。根據實際情況對模擬信號多次采樣，然后利用數據比較、數據交換等指令獲取采樣的中間值，這樣得到的信號指令更加準確可靠。

　　另外，我們還可以結合控制系統本身的特點，借助信號之間的關系來評判信號的可信度。PLC控制系統都有一些設計條件，可以把這些條件當做判斷信號是否出錯的初步依據，如果采集到的信號超出或者不滿足這些條件，我們可以利用報警系統對操作人員進行提示。

　　2.2 提高執行機構的可靠性

　　現場信號準確輸入給PLC后，PLC執行相關程序，控制系統按照程序運行結果對現場裝置進行控制和調解。要保證執行機構的可靠操作，可采取一些措施：如果負載由接觸器控制，通過對接觸器控制來啟動或停止負載動作，我們要重點關注啟動時接觸器是否可靠吸合，停止時是否可靠釋放；當開啟或關閉電動閥時，根據具體時間的不同設置延時時間，通過延時檢測開關的到位信號，若這些信號不能按時準確的返回到PLC，說明電動閥可能出現故障，工程師需要對閥做相應的報警處理。

　　2.3 設計合理可靠的報警系統

　　故障報警系統是整個PLC自動控制系統必不可少的一部分，它的可靠性直接關系到整個系統的運行情況。我們可以根據現場的實際需求，設計多級報警系統：一級報警系統可以設置在工控現場的各類控制柜上，用指示燈來提示設備正常運行或故障情況，當設備運行正常時，對應的指示燈可用綠色信號提示，如出現故障時，指示燈要轉變成紅色閃爍燈，以提示現場操作人員；二級故障提示可以設置在中心控制的屏幕的監視器上，當設備有故障時，在屏幕上可以看到文字顯示的故障類型和故障程度，在相應的工藝流程圖上也要設置出閃爍燈進行提示，讓故障狀況一目了然，此外還要將故障事件記錄在歷史事件里面，以便對系統的有效維護和修理提供參考；三級故障顯示可以設置在中心控制室的信號箱里面，當設備出現故障時，信號箱能以聲、光等方式提示操作人員，及時排除故障。在處理故障時，要對不同程度的故障進行分類，當出現故障時，工作人員要根據實際情況具體分析，對于那些影響不大的故障，我們可以在不停機的狀況下排除故障，對于比較嚴重的故障，要對整個系統進行停機整修，這樣可以大大提高系統效率。

3 結言

　　PLC自動控制系統的可靠性研究是個比較復雜的問題，因此，在可靠性設計方面我們要綜合考慮各方面因素，設計合理可靠的控制系統，根據工業現場的實際情況具體分析，這樣才能保證整個系統的正常運行。