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上海诗幕自动化设备有限公司，*从事品自动化设备研发及销售的企业，对各大自动化产品有着强大的优势，并且对优势产品有着大量的备货。与欧洲及从事电气的各大公司有着良好的协作关系。
上海诗幕自动化设备有限公司是*从事西门子工业自动化产品销售和集成的高新技术企业。 在西门子工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到服务， 致力于塑造一个“行业*”，以实现可的发展。 多年以来，公司坚持“以客户为本，与客户共同发展”的思想， 全力以赴为工矿用户、设计单位、工程公司提供高、高性、高可靠性的整体解决方案。 “我们不仅仅销售的产品”是公司每个员工的工作信条， 在为客户提品和方案的中，我们愿意倾听客户，和客户共同完善， 不断服务，越客户的期望。以此为基础，我们追求客户、厂商和员工三方的共赢。 本公司与德国SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧作中， 建立了良好的相互协作关系，在自动化产品与驱动产品业务逐年成倍增长， 为广大用户提供了SIEMENS的新的技术及自动控制的佳解决方案。 上海诗幕自动化科技有限公司 具备以下产品优势 西门子可编程控制器，西门子屏，西门子工业以太网， 西门子数控，西门子高低压变频器，西门子电机驱动等等。概述
概述
对可编程序控制器控制的可靠性探讨
0、引言
可编程序控制器（以下简称PLC）是在程序控制器和微机控制器的基础上发展起来的微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。从广义上讲，PLC是一种计算机，比一般计算机具有更强的与工业相连接的输入输出接口，并已成为自动化控制的基本装置。PLC已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中，已基本取代了的继电器和器的逻辑控制。用PLC来控制设备，其工作的可靠性要比单纯继电器和器控制大大。就PLC本身而言，平均无故障时间一般已可达3~5万小时；而三菱的F系列，据称其平均无故障时间已达30万小时。所以，整个PLC控制的可靠性，主要取决于PLC的设备，比如输入器件中的行程开关、按钮、接近开关，输出器件中的器、继电器和电磁阀等。另外，从程序的编制来考虑，如果能编制出一个带有监控的程序，对的可靠性也有很大好处。下面就如何PLC控制的可靠性进行一些探讨。
1、从PLC的设备来考虑PLC的可靠性
PLC是专门为工业生产而设计的控制设备。当工作较为恶劣，如电磁较强、湿度高、电源、输入和输出电路等易受到时，会使控制的可靠性受到影响。
1.1 工作的要求
除了为特殊工作而设计的PLC外，一般PLC工作的温度应在0~55℃的范围，并要避免太阳光直接照射；安装时要远离大的热源，保证足够大的散热空间和通风条件；空气的相对湿度应小于85%，不结露，以保证PLC的绝缘良好。PLC应避免安装在有振动的场所；对振动源允许的条件则应按照产品说明书的要求，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。
1.2 电源的要求
不同的PLC产品，对电源的要求也不同，这里包括电源的电压等级、、交流纹波系数和输入输出的供电等。
对电磁较强、而对PLC可靠性要求又较高的，PLC的供电应与动力供电和控制电路供电分开；必要时，可采用带屏蔽的隔离变压器供电、串联LC滤波电路等。在设计时，外接的直流电源应采用稳压电源，供电功率应留有20%~30%的余量。对由控制器本身提供的直流电源，应了解它所能提供的大电流，防止过电流造成设备的损坏。
1.3 接地和接线
1) PLC的良好接地是正常运行的前提。在设计时，PLC的接地应与动力设备的接地分开，采用接地；如不能分开接地时，应采用共用接地；禁止采用共通接地。如图1所示，接应尽可能靠近PLC，接地线的线径应大于4mm2，接地电阻一般应小于10Ω。
图1 接地
2) PLC的接线包括输入接线和输出接线。输入接线的长度不宜过长，一般不大于30m；在线路距离较长时，可采用中间继电器进行的转换。输入接线的COM端与输出接线的COM端不能接在一起。输入接线与输出接线的电缆应分开设置。必要时，可在现场分别设置接线箱。集成电路或晶体管设备的输入和输出的接线必须采用屏蔽电缆；屏蔽层的接地端应为一点接地，接宜在控制器侧。
1.4 冗余设计和降级操作设计
1) 对可靠性要求较高的应用，冗余设计和降级操作是必要的。冗余设计可采用热后备或冷后备。热后备操作时，冗余的后备也同时运行，两者输出的结果一致时，表示是正常运行的；一旦结果不一致，则发出警报，同时，根据自诊断的结果，切换到正常的去。冷后备操作时，冷后备不运行，它在自诊断检测出运行故障后才切入后备。对PLC来说，冗余的范围主要是CPU、存储单元、电源和通信，只有在可靠性要求很高时，才会包括输入输出单元的冗余等。
2) 降级操作是指在设计时，将手动操作包括在内的设计。例如，紧急停车的设计，关键设备的开停和再启动功能的设计等。这样，一旦发生故障，可采用降级的操作，即对部分或全部设备进行手动的开停操作，以避免设备的损坏或对人员的伤害。此外，在设计中也可考虑从全自动到半自动、直至手动的操作等。
1.5 PLC的I/O电路
1) 由于PLC是通过输入电路接受开关量、模拟量等输入，因此输入电路的元器件的好坏和连接直接影响着控制的可靠性。比如：按钮、行程开关等输入开关量的触点是否良好、接线是否牢固等。设备上的机械限位开关是比较容易产生故障的元件。在设计时，应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。此外，按钮的常开和常闭触点的选择也会影响到的可靠性。现以一个简单的起动、停止控制线路为例，如图2和图3所示的是两个控制线路和它们的对应梯形图。这两个控制线路的控制功能完全一样，按下起动按钮，输出；按下停止按钮，输出断开；但它们的可靠性不一样。我们假设输出断开为安全状态，那么图3的可靠性要比图2的高。这是因为1、2都有发生故障的可能，而常见的现象是输入电路开路。当采用图3电路时，不论1、2开关本身开路还是接线开路，输出都为安全状态，保证了的安全和可靠。
图2 起、停控制线路 图3 起、停控制线路
2) 在输入端有感性负荷时，为了防止反冲感应电势损坏模块，在负荷两端并接电容C和电阻R（交流输入），或并接续流二极管D（直流输入）。如图4所示：交流输入时，CR的选择要适当才能起到的效果。通过实验装置的，当负荷容量在10VA以下，一般选0.1μF+120Ω；负荷容量在10VA以上时，一般选0.47μF+47Ω较适宜。直流输入时，经试验得二极管的额定电流应选为1A，额定电压要大于电源电压的3倍。
(a) 交流输入 (b) 直流输入
图4 输入端有感性负荷时的
3) 在输出端有感性负载时，通过试验得出：若是交流负载，应在负载的两端并接CR浪涌吸收器；如交流是100V、200V电压而功率为400VA左右时，CR浪涌吸收器为0.47μF+47Ω，如图5所示。CR愈靠近负载，其抗效果愈好；若是直流负载，则在负载的两端并接续流二极管D，如图6所示。二极管也要靠近负载。二极管的反向耐压应是负载电压的4倍。
图5 输出端交流感性负载 图6 输出端直流感性负载
2、从PLC的程序来考虑控制的可靠性
为了PLC控制工作的可靠性，可以专门设置一个定时器，作为监控程序部分，对的运行状态进行检测。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，如出现死循环等，该定时器在设定的时间到就无法清零，此时PLC发出。在设计应用程序时，使用这种来实现对各部分运行状态的监控。如果用PLC来控制某一对象时，编制程序时可定义一个定时器来对这一对象的运行状态进行：该定时器的设定时间即为这一对象工作所需的大时间；当启动该对象运行时，同时也启动该定时器。若该对象的运行程序在规定的时间结束工作，发出一个工作完成，使该定时器清零，说明这一对象的运行程序正常；否则，属运行不正常，发出或停机。监控程序的梯形图如图7所示。图7中定时器T1为检测元件，X001为控制对象，X002为完成，M2为或停机。假设被控对象的运行程序完成一次循环需要50s，则定时器K值可取510（T1为100ms定时器）。当X001=1时，被控对象运行开始，T1开始计时；如在规定的时间内被控对象的运行程序能正常结束，则X002，M1复位，定时器T1被清零，等待下一次循环的开始；若在规定时间没有发出被控对象运行完成的，则判断为故障，T1的触点闭合，接通M2发出或停机。
图7 检测程序
3、结语
PLC控制的工作可靠性与多种因素有关，有些客观因素也着控制的性。通过设计正确的硬件线路，选择高的元器件，工作，编制监控程序等措施，可以使PLC控制的工作可靠性和性很大的。
参考文献
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西门子S7系列PLC 关断延时定时器 Off - Delay Timer
关断延时定时器时序如下：
例3.2.5
STL语句表如下：
A I 0.0
L S5T#2s 装入定时时间到ACCU1
SF T5 启动关断延时接通定时器T5
A I 0.1
R T 5 定时器T5复位
A T 5
= Q 4.0
FBD 功能图如下：
时序图如下：
以钻床的继电器控制电路为例讲解继电器控制线路移植为PLC梯形图的
将继电器控制电路直接转换为具有相同功能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。
特点:一般不需要更改控制面板，保持原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作惯。
例:用继电器控制线路移植法设计某摇臂钻床的PLC外部硬件接线图和梯形图。
摇臂钻床的继电器控制电路
主轴电动机一一器KM1控制;
摇臂升降电动机一一器KM2, KM3控制;
松开、(立拄、主轴箱)电动机一一KM4, KM5控制
继电器电路图
一、基本和步骤
1、了解和熟悉被控设备的工艺和机械的情况，根据继电器电路图分析和控制的工作原理。
2、确定PLC的输入和输出负载，画出PLC的外部接线图。
3、确定与继电器电路图中的中间继电器和时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器和定时器的元件号。
4、根据上述对应关系画出梯形图。
二、设计注意事项
1、应遵守梯形图语言中的语法规定
2、设置中间单元在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制，为简化电路，在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器，类似于继电器电路中的中间继电器。
3、分离交织在一起的电路
设计梯形图时以线圈为单位，分别考虑继电器电路图中每个线圈受到那些触点和电路的控制，然后画出相应的等效梯形图电路。
4、常闭触点提供的输入的处理
设计输入电路时，应尽量采用常开触点，如果只能用常闭触点，梯形图中对应触点的常开/常闭类型应与继电器电路相反。
5、时间继电器的瞬动触点的处理
对于有瞬动触点的时间继电器，可以在梯形图中对应的定时器的线圈两端并联辅助继电器，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。
6、断电延时的时间继电器的处理
用通电后延时的定时器来实现断电延时功能。
7、外部联锁电路的设计
在梯形图中设置对应的输出继电器的线圈串联的常闭触点组成的互锁外，还应在PLC外部设置硬件互锁电路。
热继电器过载的处理
1)自动复位型热继电器，其触点提供的过载必须通过输入电路提供给PLC，用梯形图实现过载保护;
2)手动复位型热继电器，其常闭触点可以在PLC的输出电路中与控制电机的交流器的线圈串联。
9、尽量PLC的输入和输出
10、注意PLC输出模块的驱动能力能否外部负载的要求。
PLC一般只能驱动额定电压在AC220V以下的负载线圈电压为380V的，应将线圈换成220V的，或者在PLC如果原来的交流器的外部设置中间继电器。
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