PLC控制系统可靠性设计是什么？ 提高PLC自控系统可靠性的途径又有哪些？

对于控制系统来说，很多人在项目设计阶段更多的考虑性能和价格，而忽视了在运行阶段的稳定性和可靠性，也可以理解为是否耐用。其实，在整个系统的总体拥有成（PLC生命周期包括设备的选型、采购、设计、安装调试、维护维修、服务等环节，总体拥有成本TCO）里面，后期维护所占的比重还是非常大的。

PLC控制可靠性是指PLC与其被控对象结合，组成系统的可靠性。系统的目的也是在规定的条件下与规定的时间内，所能完成的规定功能。本文简要介绍了PLC自动控制系统的应用，分析了PLC控制系统的可靠性设计方法，并探讨了提高PLC自动控制系统可靠性的有效途径。

PLC自动控制系统的可靠性设计

在生产设计过程中，为赋予产品可靠性而进行的工作称为可靠性设计。在整个设计过程中，把可靠性问题考虑进去，比产品投入生产以后发现不可靠因素进行改进要好的多。因为后者往往要在改变工夹模具、材料、工艺等方面付出很大的代价。

可靠性设计的主要内容包括制订可靠性指标，可靠性预测，可靠性分配以及与提高可靠性有关的具体设计工作和可靠性审查。

对可靠性特征量的要求称为可靠性指标。制订可靠性指标的工作包括确定指标项目和指标数值。一种产品的可靠性要求常常需要用几项指标来反映。指数分布失效的可靠性指标可用失效率或MTBF来表示；对于早期失效和耗损失效宜用可靠度和可靠寿命来表示；对于控制装置等可修复产品常用的还有有效度，即产品能工作的时间与能工作时间加不能工作时间之和的比值来表示。同一产品的可靠性特征量因条件、时间、功能而不同，因此在规定可靠性指标时必须明确是对应于什么条件、时间、功能的指标。例如对于接触可靠性指标必须规定负载电压、电流；规定偶然故障失效率必须同时规定偶然失效期延续时间即有效寿命。

自动控制系统可靠性的提高途径

1）自动控制系统方案的选择

在选择方案时，应考虑尽量减少控制元件数、接点数和焊点数，以降低系统的失效率。采用可编程控制器（PC）来代替由继电器等组成的控制柜可以提高系统的可靠性。在比较可编程序控制器和继电器控制柜两种方案时，除了购置价格以外，还应充分估计前者在提高可靠性、缩短开发周期和减小工作量以及节省维修时间等有利因素。

2）控制元件的选用

正确选用控制元件的品种、规格是提高元件使用可靠性的关键。由于选用不当影响可靠性的例子有：忽视输入或输出的机械参数，例如选电磁铁时未考虑所拖负载的力――行程特性，选限位开关时未考虑撞块速度；选接触器时未考虑点动、反接制动的工作方式；选继电器时未考虑能做到可靠接触的额定最低工作电压和额定最小工作电流；选短路保护电器（包括熔断器）时未考虑对接触器等触头的保护；选控制变压器时未考虑漏阻抗在电磁系统起动电流情况下的压降等。

3）控制元件的工作环境

工作环境对可靠性有很大的影响。尘埃不但会引起电接触故障，而且可以降低绝缘性能、增加交流磁系统极面粘住的危险，因此必须采用必要的防尘措施。对于可靠性要求较高的系统，控制元件应装入尘埃不能侵人的罩壳或电柜内。若有控制元件常工作在有润滑油或切削油的地方，这时必须选用防油型电器或采取防油措施。

4）筛选和预防性更换

为了减少系统的早期失效，可以对控制元件进行筛选，即使每台元件在实际使用条件下连续工作一定次数，把失效产品排除，以减少装到系统中的元件早期失效。元件进入耗损失效期以后，失效率将明显上升。为了防止这种情况影响系统的可靠性，可以在有效寿命（或偶然故障期）将结束时，不管元件是否损坏，也进行更换。采用筛选和预防性更换，可以保证系统中的元件工作在偶然失效期内，在这个前提下才可以用元件的偶然失效率来计算系统的失效率。

5）现场失效调查

提高可靠性的办法，从根本上来说，应以现场失效调查和分析着手。和一般的产品设计和计算工作不同，可靠性设计不可能只通过理论和计算取得需要的结果，保证可靠性的程度取决于对使用现场实际发生的失效的了解（包括其深度和广度）。实验室试验也是取得失效数据的一个方法，但由于试验的内容、方法和条件限制，故只能是对现场使用情况的一个近似的模拟，它不可能代替使用现场失效情况的调查分析。脱离了现场条件的可靠性试验是没有实际意义的。

PLC可靠不等于PLC控制系统可靠。PLC控制系统比单独的PLC复杂。系统复杂，出现故障的可能性就大，可靠性将降低。PLC控制系统不是PLC及其被控对象简单地相加，而是两者有机的结合。结合得好，才可靠。PLC控制系统也不等于PLC及其被控对象全面结合，只是与实施控制有关的才需要结合。