摘要 随着科学技术高速发展，PLC自动控制系统使用越来越广泛，成为了微处理器中的核心部分。因此，PLC自动控制成为了相关专家学者研究的重要课题，随着对该系统不断的深入研究，其可靠性成为了探究的重要环节。因为只有可靠的PLC自动控制系统才能应用于实践，才具有使用的价值与意义。本文探究了该系统可靠性较低的主要根源，并有针对性提出了改进措施，为PLC控制系统具备较高可靠性提供依据。
关键词 PLC；自动控制系统；可靠性
中图分类号TM621 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0123-02
0 引言
可编程控制器因其可靠性较高、抗干扰力较强、编程简单以及性能价格高，致使该控制器在相关领域得到广泛应用。可编程控制器最典型的代表PLC控制器，就是经过组织、统筹规划，经过相应数字输出与输入操作，控制了各种机械或者其产生过程，这种系统成为了新型管理信息系统，不但扩展了管理功能还加强了供应链管理。由此可见PLC系统是否具备可靠性，关系着PLC自动控制系统能否正常运行。在这种形势下，研究PLC控制系统可靠性具有实际意义。
1 降低PLC控制系统可靠性根本原因
从各种实践中可以看出来，PLC自动控制系统自身还是具备较高的可靠性。但是这种控制系统不仅仅是依靠硬件工作，还必须要PLC所发出的开关量信号控制才能执行，如果发出的开关量信号有误，必然会影响模拟信号，产生一定的偏差。这些偏差势必导致控制系统偏离要求实施控制，导致整个控制出现误差，给运行带来经济损失。总体而言，导致PLC自动控制系统的可靠性降低原因有如下几个方面。
1.1 PLC控制系统接收到的信号有错
1）因为种种原因导致传输信号的线路出现故障，有可能是断路也又可能是短路；出现这种问题大都是线路日久出现了老化，还有可能是机械性的拉扯到时线路损坏，同时也还有可能其他原因比如鼠害，老鼠经常咬噬线路到时线路出现断路或短路。一旦线路出现了各种故障，必然无法将现场的信号传动到PLC自动控制系统，必然出现控制错误；2）出现点抖动现象，在闭合之时因多方原因而发生点抖动；这样势必让PLC控制系统误认为触点闭合多次了，PLC控制系统自然就会动作几次，即使将滤波扫描电路加装到硬件上，同时将微分指令加设在软件上，但是因PLC系统扫描周期极短，一旦累加及计数、移位等各种指令出现错误，都会导致控制系统发生错误；3）硬件自身有故障，比如触点的接触不良，变送器展示出来的非电量差值大或者不能工作等等，这些故障现象会影响到PLC自动控制系统动作，影响到其可靠性。
1.2 执行机构故障降低PLC自动控制系统的可靠性
1）控制系统上的负载接触点不能够可靠动作，即使PLC根据需求发出动作指令，可是执行结构缺乏可靠性，并不会按照这个要求去执行操作；2）变频器出现故障；一旦变频器自身出现了故障，即使控制变频器接到指令出现动作，变频器上的电动机也不会按照要求进行运作；3）电磁阀、电动阀等操作有误；对于一些阀门本应该打开的却没打开，应该关掉虽然执行了却并没关到位，都导致PLC控制系统出现错误，进而导致操作不能够正常实施，降低了控制的可靠性。所以要提升控制系统可靠性，只有加强输入信号、执行机构的准确性才行，这样PLC自行控制系统就能够发现错误，通过各种报警办法给相关人员示警，依据示警排查故障，提升控制系统的安全、正确以及可靠性。
2 提升PLC自动控制系统的可靠性策略
从上面可以看出来，PLC控制系统因为多种原因影响到其可靠性，同样也会影响到执行的最终结果。因此必须要依据影响控制系统可靠性的症结，有针对性的做出改进措施。
2.1 设计出较完善故障报警体系
在设计PLC自动控制系统之时，大都是按照三级报警体系来实施。
1）设置一级；这就需要对现场的各种控制柜面板进行控制，普遍做法就是采用指示灯，当设备出现了故障指示灯就会显示出来，比如设备正常运行指示灯亮，设备出现故障无法正常运行，指示灯且依据一定的频率进行闪烁。设计之时为了提防指示灯出故障而无法体现出设备运行情况，大都是设置故障复位灯进行测试，无论系数处于何种状态将测试按钮按下3S以上，就能够将所有的指示灯点亮，一旦指示灯不能完全点亮且要马上更换，指导按下按钮之后全部亮为止，才能够再次使用2）设置二级故障显示；这一级主要是在中心控制室中的人机接口，要在监视器上连接出显示设置，一旦PLC控制系统出现故障，通过一定文字显示故障，而那个地方的设备出故障且对应灯就闪烁，相关人员要依据这些故障做好记录3）设置三级故障；这一级主要位于中心控制室的信号箱中，一旦设备发生了故障现象之时，信号箱就会通过声光进行报警提升操作人员注意，且及时检查故障并进行相应处理。对于故障的处理上要进行分类，因为这些故障是不尽相同的，一些较为严重故障必然会影响控制系统无法正常运行，但是有一些较小故障且影响不大，在处理上就没有必要停止系统而专门处理，可以边运行边处理，有效的提升了系统的可靠性。
2.2 增强输入信号的可靠性
要有效提升PLC信号可靠性，首要考虑变送器自身应该具有可靠性，也只有确保了硬件自身可靠性，才可用有效预防各种传送信号造成线路的短路、断路以及接触不良等现象。而且还要加强设计程序，通过程序来提升数字滤波程序，这样才能够有效增加输入信号的可靠性。
最好是在现场输入触点后面设计出定时器，其时间要依据抖动实况和系统要求速度做出确定，普遍大都用几十ms，这样能够保证触点稳定的闭合后再处理其他信号。通过上面三级设置，能够对模拟信号连续采样三次，也就进行了三次滤波，而所使用的间隔时间大都是由A/D转换的速度、及变化的速率一起来确定，只有将这三次运行得出的数据放进专门寄存数据的寄存器DTI2、DTII、DTIO中，等待三次执行完毕之后使用数据交换指令、比较以及数据段之间比较再次进行比较，去掉最大最小值，仅仅保留下中间采用结果，再将这结果放置到数据寄存器里（DTIO）。
同时合理使用控制系统的自身特点、使用信号间关系判断信号可信的程度也能够提升PLC自动控制系统可靠性。比如控制液位，因为已经知道储罐尺寸，也知道了出液或者进液的阀门压力与开度，就能够确定出一定时间中罐内的液体高度变化，这个时候采用液位计来测量PLC数据与估算液位的高度差，就能够准确的判断出液位计的故障，之后经过故障报警系统及时通知操作人员检查液位计。同时还应该为各个储罐设置上下液位的极限保护，一旦开关动作必然会给PLC发送信号，就需要将这信号与官位计的信号进行对比，判断出该信号是不是真实可靠。如若液位计的读数在极限位置上，表明该信号是真实可靠的；如若液位计读数不在极限位置上，就能够判断出液位极限可能有开关故障，也有可能是传送信号的线路故障。报警系统就会及时通知操作人员及时处理故障。这些程序设计都能够有效提升输入信号可靠性。
2.3 加强执行机构的可靠性
当信号准确送入到PLC之后，控制系统能够对现场使用设备进行调控与控制。这样，就能够让控制机构实现控制目标，才能够保证该机构依据要求运行。工作之时，只需要根据阀门关闭与开启时间上的区别，就能够设置出延时时间，再通过相应检测信号，就能够及时准确返回入PLC中，且说明有可能出现故障，就会报警给操作人员进行处理。
参考文献
[1]张海玲.PLC在火电输煤程控系统中的应用研究[D].中国海洋大学，2009.
[2]马勇.西门子PLC冗余系统在输煤程控系统中的应用[D].吉林大学，2008.
[3]郭元媛.基于PLC的输煤程控教学系统的设计与实现[D].华北电力大学（北京），2009.