工作可靠是PLC的第三大特点。
用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多非常有效的根本性措施:
1)在硬件方面:
对输入信号多做了滤波。而且输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信号靠光耦器件或电磁器件传递。同时,CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施,可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰。
有很多这样的实例,原来是用计算机的采集卡采集数据,因干扰大而无法正常工作,而改换用PLC后,则即可正常工作。
PLC使用的元器件多为无触点的,而且为高度集成的,数量并不太多,也为其可靠工作提供了物质基础。而且,所用的元器件都经严格监测、老化与筛选,质量是有可靠保证的。其输出用的继电器虽为触点的,但它的触点是在密封的真空条件下,故其寿命也可达几十万次。
在机械结构设计与制造工艺上,为使PLC能安全可靠地工作,也采取了很多措施,可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达50℃以上,有的PLC可高达100℃。有的在低温,低到零下40~50℃,还可正常工作。
有的PLC的模块可热备,一个模块工作,另一个模块也运转,但不参与控制,仅做备份。一旦工作模块出现故障,热备份的可自动接替其工作。
还有更进一步冗余的,采用三取一的设计,CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作,最终输出取决于三者中的多数决定的结果。这可使系统出故障的几率几乎为零,做到万无一失。当然,这样的系统成本是很高的,只用于特别重要的场合,如铁路车站的道岔控制系统。(www.daowen.com)
2)在软件方面:
PLC的工作方式一般为扫描加中断,这既可保证它能有序地工作,避免继电控制系统常出现的“冒险竞争”,其控制结果总是确定的;而且又能应急处理急于处理的控制,保证了PLC对应急情况的及时响应,使PLC能可靠地工作。
为监控PLC运行程序是否正常,PLC系统都设置了“看门狗”(Watching dog)监控程序。运行用户程序开始时,先清“看门狗”定时器,并开始计时。当用户程序一个循环运行完了,则查看定时器的计时值。若超时(一般不超过100ms),则报警。严重超时,还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。若定时器的计时值不超时,则重复起始的过程,PLC将正常工作。显然,有了这个“看门狗”监控程序,可保证PLC用户程序的正常运行,避免出现“死循环”而影响其工作的可靠性。
PLC还有很多防止及检测故障的指令,以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序,对PLC的工作状况,以及PLC所控制的系统进行监控,以确保其可靠工作。
PLC每次上电后,还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序(操作系统)配置了的,用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。
正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施,才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上;出了故障平均修复时间也很短,几小时,甚至几分钟即可。
曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中,多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因,即把PLC能可靠工作,作为它的首选指标。
多年使用PLC的经验也说明,PLC工作是非常可靠的。正使用的PLC往往不是由于用坏而被淘汰,而是由于PLC技术发展太快,由于技术落后而被淘汰。
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