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對可靠性要求較高的應用場合，冗余設(shè)計和降級操作是必要的。冗余設(shè)計可采用熱后備或冷后備方式。熱后備方式操作時，冗余的后備系統(tǒng)也同時運行，兩者輸出的結(jié)果*時，表示系統(tǒng)是正常運行的；一旦結(jié)果不*，則發(fā)出警報信號，同時，根據(jù)自診斷的結(jié)果，切換到正常的系統(tǒng)去。冷后備方式操作時，冷后備系統(tǒng)不運行，它在自診斷檢測出運行系統(tǒng)故障后才切入后備系統(tǒng)。對PLC來說，冗余系統(tǒng)的范圍主要是CPU、存儲單元、電源系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，只有在可靠性要求很高時，才會包括輸入輸出單元的冗余等。

    2) 降級操作是指在設(shè)計時，將手動操作包括在內(nèi)的設(shè)計。例如，緊急停車的設(shè)計，關(guān)鍵設(shè)備的開停和再啟動功能的設(shè)計等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級的操作，即對部分或全部設(shè)備進行手動的開停操作，以避免設(shè)備的損壞或?qū)θ藛T的傷害。此外，在設(shè)計中也可考慮從全自動到半自動、直至手動的操作等。

    1.5 PLC的I/O電路

    1) 由于PLC是通過輸入電路接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號，因此輸入電路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性。比如：按鈕、行程開關(guān)等輸入開關(guān)量的觸點接觸是否良好、接線是否牢固等。設(shè)備上的機械限位開關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件。在設(shè)計時，應盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)。此外，按鈕的常開和常閉觸點的選擇也會影響到系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)以一個簡單的起動、停止控制線路為例，如圖2和圖3所示的是兩個控制線路和它們的對應梯形圖。這兩個控制線路的控制功能*一樣，按下起動按鈕，輸出動作；按下停止按鈕，輸出斷開；但它們的可靠性不一樣。我們假設(shè)輸出斷開為安全狀態(tài)，那么圖3的可靠性要比圖2的高。這是因為SB1、SB2都有發(fā)生故障的可能，而較常見的現(xiàn)象是輸

別是頻率有關(guān)，一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。

　　(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾

　　主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴重。

　　(3)來自電源的干擾

　　實踐證明，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多，筆者在某工程調(diào)試中遇到過，后更換隔離性能更高的PLC電源，問題才得到解決。

　　PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，隔離是不可能的。

　　(4)來自信號線引入的干擾

危害: 高溫絕緣損壞、強大的電動應力產(chǎn)生機械性損壞。

保護特性: 可靠、瞬動斷開電源。

注意:短路保護不應受起動電流的影響而動作。

短路保護裝置:熔斷器、自動開關(guān)

說明:1)、自動開關(guān)把測量元件和執(zhí)行元件裝在一起，直接切斷電源。

      2)熔斷器的熔體本身就是測量和執(zhí)行元件，直接切斷電源。

2、過電流保護(不超過2. 5倍的額定值 )

保護特性:瞬動斷開電源。

過載保護裝置:過電流繼電器

說明:過電流繼電器的過電流保護通過接觸器(執(zhí)行元件)完成，為了能切斷過電流，接觸器的觸點容量需加大。

3、過載保護(通常1. 5倍的額定值以內(nèi))

  保護特性:反時限特性。

  過載保護裝置:熱繼電器

說明:熱繼電器動作后不能馬上復位。

熱敏電阻作為測量元件的熱繼電器，嵌在電機的繞組或發(fā)熱元件中，以便更準確地測量溫升的部位。當被測部件達到的溫度時，切斷電路進行保護。

4、欠電流保護(一般在直流電路中)

  保護特性:瞬動斷開電源。

  欠電流保護裝置:欠電流繼電器

1、短路保護(幾倍到幾十倍的額定電流)

危害: 高溫絕緣損壞、強大的電動應力產(chǎn)生機械性損壞。

保護特性: 可靠、瞬動斷開電源。

注意:短路保護不應受起動電流的影響而動作。

短路保護裝置:熔斷器、自動開關(guān)

說明:1)、自動開關(guān)把測量元件和執(zhí)行元件裝在一起，直接切斷電源。

      2)熔斷器的熔體本身就是測量和執(zhí)行元件，直接切斷電源。

2、過電流保護(不超過2. 5倍的額定值 )

保護特性:瞬動斷開電源。

過載保護裝置:過電流繼電器

說明:過電流繼電器的過電流保護通過接觸器(執(zhí)行元件)完成，為了能切斷過電流，接觸器的觸點容量需加大。

3、過載保護(通常1. 5倍的額定值以內(nèi))

  保護特性:反時限特性。

  過載保護裝置:熱繼電器

說明:熱繼電器動作后不能馬上復位。

熱敏電阻作為測量元件的熱繼電器，嵌在電機的繞組或發(fā)熱元件中，以便更準確地測量溫升的部位。當被測部件達到的溫度時，切斷電路進行保護。

4、欠電流保護(一般在直流電路中)

  保護特性:瞬動斷開電源。