PLC制造商如何来保障产品的可靠性呢？

    从PLC内部的结构来说，可以分为软件和硬件两个大的部分，而软件又分为底层软件、应用软件和编程软件；硬件则分为CPU、电源、I/O、通讯、接插件和机械结构等几个部分。

    首先分析PLC硬件的故障率。由于PLC的特殊的程序结构，在CPU和I/O电路方面，故障率的大小主要与硬件结构设计、元器件的选择、和生产工艺有关。而硬件设计与元器件的选择主要取决于研发的水平和经验，而且，经过几代产品的应用，可以发现其中存在的问题，对于有一定历史和应用规模的制造商来说，在这方面可以控制得比较好。而生产工艺方面，对于有自己的生产线的厂家可以通过多次的生产来分析自己生产线的特点，尤其是生产过程的不足，因此，通常即便每个产品前两批产品有问题，也可以通过对故障进行诊断，来改善和改进生产线，因此，在这方面的问题不会太多。

    而对于电源部分来说，因为PLC的电源除了给PLC本身供电外，有时还要给外部的仪表供电，另外，PLC本身因为所带的I/O模块（或者扩展I/O模块）的数量变化，因此，负载的变化比较大。而从设计方面来说，只能按照最大的考虑，但电源因为是功率器件，很容易发热，功率器件的温升进一步又会影响周边其它器件的性能，尤其是当过流或者过压的情况存在时，还会出现烧坏元件的情况，但如果余量留得太大，成本又增加很多，所以，电源模块是一个比较容易出现故障的部分。通常，解决的问题，除了选取质量好的器件外，还要从设计上考虑足够大的余量，而牺牲一些成本。比如，现在德维森的V80的PLC，电流额定即便只有10A，但实际上做了50A的容量，就基本上可以消除这方面的问题。

   通讯部分，是PLC在使用中客户投诉最多的部分，PLC的通讯通常有串口（RS232，RS485），以太网，和工业现场总线的网口。由于这些通讯的手段大都来源于个人计算机，因此，许多标准的通讯接口的规范并不是能十分适合工业现场的，比如电压等级，容错率等等。因此，通讯口出现问题的概率比较的。从产品设计的角度来说，如何能够通过软件和硬件的设计，使得通讯口对外界的适应性增强，以及通过采取各种抗干扰措施，减少外界对PLC内部的通讯部分的干扰，这是一个十分具有挑战性的任务。另外，要提出的是，既然是通讯，必然涉及到协议的问题，也就会牵涉到通讯的对方，比如计算机、人机界面、其它的PLC、变频器、现场智能仪表或智能设备等等，而许多通讯的故障都是由于通讯的对象的问题或者通讯参数设置问题引起的，而不是PLC的真正故障，这就要考验在PLC的安装和使用中，负责调试的技术人员的水平和经验了。

    接插件在PLC的成本中占的比重虽然不是很大，但却是PLC在使用过程中常常出现故障的元件，接触不良是最常见的现象，即便是设计得很好的PLC的接线端子，如果用户在接线时不是很小心，也会出现接触不良的问题。而接线端子的标识如果不是很清晰醒目，或者接线人员心不在焉的话，还会发生接错线的情况，如果将强电接入到信号端，将立即造成PLC的损坏。

    从设计的方面来说，对PLC接线端子的设计也是很讲究的，不仅要选择接触性能良好的端子，还要考虑工业现场的使用情况，考虑端子的耐用性，和安装、调试和维修时接线端子的接插的方便性。另外，对端子的标识往往是许多PLC制造商容易忽略的事情，如何人性化地考虑端子的标识，更是考验PLC设计人员的心理知识水平。

   PLC的机械结构主要是外壳和底板，不仅要考虑对内部电路板、通讯接口、端子的连接和固定，还要考虑PLC的散热、对外界的灰尘、水汽和冲击的防范，还要考虑振动、甚至电磁干扰的屏蔽。另外，结构设计更是产品外观的主要表现，因此，产品结构设计不仅需要了解各类电气和机械知识，也要考虑现场用户的使用习惯，更要具备足够的艺术修养。

     软件方面，从开发的角度来说，要完成PLC的所有功能已经是一项十分庞大的系统工程，而这部分的工作在整个PLC的系统软件设计和编程里，其实只是所有的工作量中的很小的一部分。其余的，大部分都是要围绕着可靠性的方面，进行软件设计和编程。软件可靠性的设计，首先要考虑PLC在正常运行时各种可能的突发情况，要进行容错设计。由于PLC是直接与各类硬件打交道的，包括CPU的地址、数据、寄存器、缓存，还有外界的输入输出控制，而许多硬件的受各类影响，会发生不同的变化，因此，但是内部的容错处理就已经是很大的工作量了，而这些方面的编程，并没有一定的章法和先例可循，完全靠经验。另外，对于外界的一些环境影响，如电磁干扰、温度变化、信号错误、通讯错误、各类信号的超限变化等，还有人为操作的失误，如编程错误，接线错误和操作失误等；都要进行必要的容错设计，这些就更是要依靠经验积累了。之所以PLC的品牌就那么多，而且都是老牌的公司，主要就是由于这个原因。

    以上所说的主要是底层软件的可靠性考虑，而在PLC的编程软件上，除了同样考虑上述因素外，还要加上用户的编程习惯、软件界面的友好和优化、与其它软件的兼容和通讯、与各类数据库的交换、程序结构的容错判断和处理等等；更是不一而足了。

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• 2016-11-23PLC制造商如何来保障产品的可靠性呢？