安全联锁系统的可靠性及可用性分析_可靠性分析的基本步骤_系统可靠性可用性mtbf(6)

在输入端有感性负载时,为防止反电势损坏模块,在负载两端并接电容C和电阻R 交流输入 或并接续流二极管VD 直流输入 ,如图2-1所示。图2-1输入/输出通道的抗干扰措施 2 抑制输出干扰信号在感性负载的场合,从ON 变成OFF时将产生反向感应电动势,另外电磁接触器等的触点会产生电弧。 所有这些,都可能产生输出信号的干扰。在交流感性负载的场合,在负载两端并接RC浪涌吸收器。如果是交流100 V, 220 V电压,而功率为400 VA左右时, RC浪涌吸收器的R、C值分别为47Ω, 0. 47μF见图2-1 c , RC愈靠近负载,其抗干扰效果愈好。在直流负载的场合,在负载两端并接续流二极管VD,如图2-1 d 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倍以上。另外要注意尽量避免直接驱动大功率、高电压的接触器、电磁阀,可以在输出与负载元件之间增加继电器进行隔离。若触点在开、闭时产生电弧干扰,可在触点两端并接RC浪涌吸收器,效果较好。2.2.5选择合适的接线方式现场信号线接入PLC有两种方式。单端方式:就是将信号线负极与PLC系统的工作地 即通常所说的负极 接在一起,仅仅将正极接入PLC模板的端子,这种接线方式的优点就是节省硬件资源,但容易受到共模干扰,故在外界干扰比较大的地方不宜采用。

差动方式:就是每一路输入都独立地接入PLC系统,这种方式对外界的干扰有较强的抵抗力,但端子的利用率较低,因此需要根据现场的不同情况选择不同的接线方式。安全联锁系统的可靠性及可用性分析2.2.6合理利用冗余配置对关键控制部件 例如处理器、重要的数据采集点 进行冗余配置,可以保证当一台设备出现故障时系统能正常工作,提高系统的可靠性。当一些重要的数据采集点出现故障时,可能导致控制程序发出错误的控制命令,这时可以采用冗余备用方式,在同一数据采集点安装另一台传感器,将两路信号同时接人PLC。如在定子磁极冲片自动生产线中采用4路传感器 其中两路备用 对机械手位置工况进行数据采集,确保不会因为关键数据的不正常而造成控制程序做出错误的处理。2.3提高软件的可靠性对PLC系统的软件部分而言,它的可靠性主要是指软件对错误信号的抵抗力、对设备故障的判断力及对不同工况的适应能力等。因此,可以从以下几个方面来提高软件的强健性。2.3.1利用计时器过滤伪输入信号PLC系统对现场信号的响应时间大多以ms为单位,外界设备的微小变化,都会在PLC控制程序中得到迅速的响应。而从现场输入的信号看,由于外界的干扰可能会产生瞬间的电平变化,当超过一定的阈值时就可能让PLC得到错误的信号输入,对PLC系统的正常工作产生影响。

为解决上述问题,可以在PLC程序中增加计时器滤掉这种瞬间产生的错误信号。具体做法如图2-2所示,在梯形图中增加计时器TMY0,当信号X12 机械手拾取检测 产生一段时间 K1,1s 后,通过计时器的完成位再触发控制程序中Y6 拾取电磁阀 动作。这样在一定程度上就避免了由于瞬间错误信号造成的控制程序误动作。图2-2400t冲床自动生产线应用程序举例2.3.2跟踪现场设备的动作时间,保护设备安全当PLC控制程序向现场设备发出动作命令后,触发计时器动作 计时器的时长为设备正常执行完命令所需时间 ,当设备在正常时间内完成规定动作后,复位计时器；否则给出报警提示,提示设备可能发生故障,并停止该设备及关联设备的动作,防止对设备造成损坏。2.3.3增加检修程序,确保设备检修时系统运行稳定在对设备进行定期维护或者检修时,由于需要拆卸设备,或者反复动作该设备,有可能会导致控制逻辑的连锁动作。为了避免这种情况发生,可以增加设备检修逻辑程序如图2-3所示。图2-3检修程序流程图具体方法是:给每个单体设备增加检修子程序,程序不进入原设备的控制子程序,而跳转入该设备的检修子程序。检修子程序负责屏蔽控制子程序与其他控制子程序的数据交换,并使需要交换的数据维持原控制子程序中的数据,当检修完成后,程序转入控制子程序运行。

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