数控技术毕业设计PLC控制系统的可靠性分析及关键技术的研究.docVIP

上海建峰职业技术学院 SHANGHAI JIANFENG VOCATIONAL COLLEGE 电子工程系毕业设计 课题名称: PLC控制系统的可靠性分析及关键技术的研究 专 业： 数控技术 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期：  PLC控制系统的可靠性分析及其关键技术研究 摘要：分析了PLC控制系统在可靠性上存在的问题，主要从抗干扰和稳定性方面入手，利用硬件与软件相结合的方式，解决了一些PLC系统中存在的问题。提出了一些克服影响PLC可靠性因素的措施，重点分析了一种普遍采用的冗余设计方法的可行性和有效性，并提出了一种更有效的冗余设计方案，为工业控制中PLC可靠性设计提供了一定的依据。 关键词：PLC，抗干扰，可靠性，冗余技术 PLC control system reliability analysis and research of key technique Abstract：Analysis of the PLC control systemreliability，mainly from the interference and stability-pronged approach to the use of hardware.Key words:PLC;interference immunity;reliability;redundancy 目 录 1 绪 论 1 1.1 研究课题的来源 1 1.2 国内外先进水平 1 1.3 本课题所做工作 2 1.3.1 本课的应达目的 2 1.3.2 本课题的内容和要求 2 2 可编程控制器 3 2.1 概述 3 2.1.1 可编程控制器的产生和功能特点 3 2.1.2 可编程控制器的应用 4 2.1.3 可编程控制器的基本结构 4 2.1.4 可编程控制器的工作原理 5 2.2 PLC控制的特点 5 2.2.1 PLC与继电器控制系统比较 5 2.2.2 PLC与微型计算机的比较 6 3 PLC控制系统可靠性分析 8 3.1 干扰来源的分析 8 3.2 增强PLC可靠性的方案 9 3.2 1电源的抗干扰措施 9 3.2.2 安装与布线的方案 9 3.2.3 输入、输出端的抗干扰措施 10 3.2.4 电源和感性负载的处理 10 3.2.5 接地和接线的抗干扰措施 10 3.2.6 软件抗干扰措施 11 3.2.7 电磁干扰的抗干扰措施 12 4 PLC系统冗余技术 13 4.1 冗余技术的配置 14 4.2 冗余技术的具体分类 13 4.3 冗余设计在PLC控制系统中的应用 14 4.3.1 处理器冗余 14 4.3.2 通信冗余 14 4.3.3 I/O冗余 15 4.3.4 电源冗余 15 4.4 改进的冗余设计方案 15 致谢 17 参考文献 18  1 绪 论 1.1 研究课题的来源 近年来，PLC（可编程序控制器）在其发展过程中，技术功能不断扩展，增加了数值运算、闭环调节等功能。可编程序控制器的运算速度提高，输入输出规模扩大，并开始与网络和小型机相连，构成以可编程序控制器为重要部件的控制系统。目前的可编程序控制器已加强了模拟量控制功能，可以配备各种控制摸板，具有了PID调节功能和构成网络系统、组成分级控制功能，实现了集散控制所完成的功能。 可编程控制器是以微处理器为基础，专门为工业而设计的，操作方便的数字式电子装置。PLC最初仅仅是为了地带继电器控制系统而存在，随着科学技术的发展，它渐渐综合了计算机、自动控制、网络通信等技术，其功能远远超出了继电器系统的功能，在钢铁、化工、制造等领域得到了越来越广泛的应用，极大的促进了现代工业生产的自动化程度。而PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，而系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。在现代工业控制系统中，虽然PLC在设计和制造过程是厂家一采取了多层次的抗干扰措施，具有一定的稳定性和可靠性，但由于PLC的应用范围越来越广，应用区域越来越复杂，所以受到的干扰也就越来越多，过于恶劣的环境或安装使用不当的情况下，都有可能引起PLC内部信息的破坏。因此，研究PLC控制系统干扰的来源问题，以及如何确保其可靠性等问题尤其具有现实意义。 1.2 国内外先进水平 PLC在现代工业控制领域中早已得到