PLC控制系统双机热备及可靠性设计与实现

阳东礼

[摘    要 ]PLC控制系统是一种为工业生产设计的控制装置，是在传统顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术而形成的一代新型工业控制装置，取代继电器，执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的远程控制系统，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC控制由电源、微处理器及存储器以及输入输出组件构成，PLC控制系统的使用对工业生产的控制起着十分重要的作用。探究PLC控制系统双机热备及可靠性设计与实现，从而更好地满足生产生活的需求，更好地实现企业的生产需求，提升企业的形象。

[关键词]PLC控制系统;双机热备;可靠性设计

[中图分类号]TM571.6 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）06–00–02

[Abstract]The PLC control system is a control device designed for industrial production. The PLC control system is a new generation of industry formed by introducing microelectronics， computer technology， automatic control technology and communication technology on the basis of traditional sequence controllers. The control device is used to replace the relay， execution logic， timing， counting and other sequential control functions to establish a flexible remote control system. It has the characteristics of strong versatility， easy use， wide adaptability， high reliability， strong anti-interference ability， and simple programming. PLC control is composed of power supply， microprocessor， memory， and input and output components. The use of PLC control system plays a very important role in the control of industrial production. The article explores the design and realization of dual machine hot standby and reliability of PLC control system. To better meet the needs of production and life， better realize the production needs of the enterprise， and improve the image of the enterprise.

[Keywords]PLC control system; dual machine hot backup; reliability design

PLC内部工作方式一般是采用循环扫描工作方式，在一些大、中型的PLC中增加了中断工作方式。当用户将用户程序调试完成后，通过编程器将其程序写入PLC存储器中，同时将现场的输入信号和被控制的执行元件相应连接在输入模块的输入端和输出模块的输出端，接着将PLC工作方式选择为运行工作方式。后面的工作就由PLC根据用户程序去完成，概述图是PLC执行过程框图。PLC在工作过程中，主要完成6个模块的处理。PLC控制系统的利用，对企业的发展起着不可忽略的作用，企业在生产发展过程中重视系统的利用，从而促进企业的发展。

1 PLC控制系统的设计内容

1.1 PLC控制系统设计的基本内容

根据需要控制的系统对PLC系统进行简要地判断。判断PLC是否需要双机备热，对PLC控制系统的电源进行分析、判断，使用合适的电源控制，判断微处理器的选择，判断何种处理器的选择是合理的，选择判断输入输出的部件，保证系统工作的正确性。众所周知，PLC是PLC控制系统的中心，PLC的选择直接关乎着控制系统的使用以及正确地运行。选择PLC时查阅相关书籍，询问专业的人员，在设计过程中，考虑到今后工作的状态，对系统进行完整的预想，做到合理地利用。

1.2 PCL控制系统设计的一般步骤

①根据生产的需求，寻求系统的工作模式，对系统的工作进行预判。查阅相关的资料，进行绘图设计，保證设计阶段的准确性。②根据需求，选择输入与输出设备。③选择PLC。④对PLC系统进行设计，当今时代是一个信息时代，5G时代的到来，在这个新的时代背景下，企业要加大科技投入，推进经济管理。积极学习新的技术，培养专业人才。现代企业的发展都得益于技术的引用。这就对企业人员的技术学习提出了新的要求。此外，在人才培养方面出台一系列体制机制，形成积极向上的竞争氛围。在设计过程中，大家互相探讨，设计一个做合理的方案。⑤其他设备的检查安装。⑥运行调试，对PLC控制系统进行运行调试，判断是否按照设计的过程进行运行，是否有问题，是否可以正确处理使用，组织专业的人员进行检测，保证设备使用的安全性，从而保证人员生命财产安全。⑦一切准备就绪，准备验收。⑧验收，投入使用。

1.3 PLC控制器系统的选择

PLC控制系统根据设计与实际的工作情况进行选择，选择时，不能单纯依赖图纸的设计，而不管实际情况，因此，加强对人才的培养，进行合理地培训，让他们在看得懂图纸的同时可以结合实际进行操作，从而满足设备的需求。在设备系统选取购买的时候，不能出现内部吃回扣的情况，保证系统的选取是合理的，保证设备的安全性。

2 PLC双机热备系统的设计

2.1 PLC的冗余控制系统

PLC冗余控制系统设计过程中，一个CPU作为主要的CPU，另一个CPU作为补充，2个CPU共同构成冗余系统的处理单元，进行冗余系统的控制。2套PLC系统并行工作过程中，2个PLC对控制对象进行工作。

2.2 PLC的热备用系统

PLC系统中CPU的备热用由主CPU、备用CPU构成热处理单元。电源热备用由主电源与备用电源构成，共同进行工作，共同完成系统的工作需求。

在系统设计过程中，注意到系统的工作环境的特殊性，有针对性地进行设计，从而保证工作的顺利完成，保证生产的可靠性。

3 PLC系统可靠性设计

PLC控制系统作为工业生产中使用的设备，一般不需要特殊考虑。然而如果工作的环境恶劣，就要对PLC的控制系统进行可靠性的设计。

3.1 工作环境

PLC有其自己的工作条件，在设计过程中，工程师提前对设备的工作环境进行探测，注意环境的温度、湿度等情况。在设计过程中，针对考察到的情况进行调整设计，从而保证设备工作的可靠性。

3.2 安装与布线

PLC控制系统在安装过程中，注意远离干扰源。这就要求企业管理层干部重视对企业人员的工作检测，发现问题及时调整处理，杜绝工作拖延。最后，企业管理层对事件采取特别重视的态度，遇事查看原因，而不能各持己见，相互争执，使得一件事做不到及时正确地处理。在安装与布线的过程中，考虑到周围的环境，采取正确的措施，保证设备的正确运行。企业管理层工作需要执行到位。企业管理层内部人员思想觉悟要不断提高，不断增强工作能力。对任何的工作都要做到及时地处理，鼓励群众对自己的监督。培养人才力量，内部形成积极上进的工作态度。工作不得遗留，做到及时处理，即使工作人员的流动较大，好多工作没有做完，来不及交接就有新的人员，也不能遗留工作。在安装布线过程中，管理人员及时地调整问题，保证设备的连接正确性，从而满足设备的工作需求。

3.3 输入、输出配线

在输入端和输出端注意到设备的连接，选择合理的配线，选择合理的设备，根据设备的不同选择不同的配线方式。避免出现由于配线引起的设备问题。输入/输出端的配线在设备的运行中起着重要的作用，设计过程中加以重视，从而保证设备安装、合理的投入使用，提高设计的效率，满足设备的需求，保证企业的发展。企业在发展过程中，重视多个方面对企业发展的影响，为了促进企业的发展，建立以人为本的管理来提升企业的服务质量。根据顾客的实际情况调整自己的服务方式。真正得做到以人为本，根据实际的情况，采取合理的输入/输出配线，从而保证满足需求。

3.4 PLC的接地

良好的接地是PLC系统正确工作的必要条件，因此工作人员在对设备安装过程中，注意到PLC控制系统的接地问题，保证PLC系统的正确工作，从而满足企业的工作需求。企业重视培养人才力量，内部形成积极上进的工作态度。PLC接地模式有各自接地、公共接地、串连接地等，注意根据不同的需求，采取不同的接地方式，根据现场的情况，在设计时加以处理，在安装时加以注意，保证设备的正常安全工作。在系统发生故障时，及时地采取措施进行处理。增加必要的售后服务，现在好多企业都有售后服务，很多产品卖得更多的是售后服务。例如，某一企业在创新发展中，与消费者达成10项售后服务，使得企业的形象不断提升，获得了消费者的一致好评，在行业间的地位不断提升，使得其他企业纷纷模仿它的经营模式。PLC的设计阶段起着十分重要的作用，只有合理地进行设计，才能保证正确地运行，因此，注重PLC系统的设计环节。

4 结束语

PCL控制系统是一种为工业生产设计的控制装置，PLC控制系统双机热备及可靠性设计与实现是值得企业深思的。当今时代全球经济发生着日新月异的变化，企业的管理形式、发展方式也在随着时代的进步而不断更新。现代企业管理模式的更新迫在眉睫，因此企业要意识到经济管理模式的长处，并且不断学习，提升企业的核心竞争力，提高经济管理模式的规范化水平。企业在发展制定策略过程中，要结合企业的特点，根据企业的实际经营情况，做好前期的调研准备工作，充分意识到应从不同的角度按照规定的流程进行制度的建立。在调研建立制度过程中发现企业管理的不足之处，不断改进，从而使得企业的经济效益最大化，促进企业不断强大发展，促进我国经济的发展。

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