PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷方法分析

梁永華

摘 要：近幾年隨著信息技術(shù)、微機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，在工業(yè)控制核心技術(shù)上我國實現(xiàn)了微處理器設(shè)備診斷和故障分析，完成了設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷，進(jìn)一步為我國工業(yè)設(shè)備的使用提供了技術(shù)保障。PLC可編程序控制器遠(yuǎn)程監(jiān)控的實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)備監(jiān)控效率，提高設(shè)備使用質(zhì)量的作用。論文就PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷方法進(jìn)行分析研究，進(jìn)而進(jìn)一步為PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用提出優(yōu)化建議，保障其故障診斷的高效性，促進(jìn)我國設(shè)備制造技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC；遠(yuǎn)程監(jiān)控；故障診斷；方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.204

0 前言

PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計從其結(jié)構(gòu)和控制要求上實現(xiàn)了系統(tǒng)工作環(huán)境、感染源種類因素分析和電源及軟件抗干擾能力的優(yōu)化，利用串行通訊協(xié)議實現(xiàn)前端機(jī)與PLC的串行通信強(qiáng)化了系統(tǒng)信息傳輸?shù)陌踩院途珳?zhǔn)性。近幾年隨著PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用范圍越來越廣泛，如何利用故障診斷方法強(qiáng)化PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用作用，為我國設(shè)備運(yùn)行和使用提供技術(shù)保障成為了研究的主要側(cè)重點，具有典型性。

1 PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控

PCL遠(yuǎn)程監(jiān)控中主要是利用PLC實現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制程序編寫，進(jìn)而實現(xiàn)PLC遠(yuǎn)程故障診斷，完后才能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸和通訊，并且利用設(shè)備現(xiàn)場傳感信息采集和數(shù)據(jù)運(yùn)行來實現(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換和信號處理，利用數(shù)據(jù)信號的信息分析能力完成及設(shè)備的運(yùn)行情況，及時完成故障的診斷處理[1]。

PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，近幾年隨著4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸發(fā)展，PLC能夠有效的實現(xiàn)遠(yuǎn)程現(xiàn)場設(shè)備的終端信息采集處理，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)傳輸工作的數(shù)字化和可視化處理，完成設(shè)備故障的診斷和維護(hù)[2]。PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控在工業(yè)上的應(yīng)用主要是以工業(yè)集成化、自動化、規(guī)?；透咝Щl(fā)展為方向，完成對設(shè)備故障診斷的精確性優(yōu)化。

2 PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控的特診

從特征性的角度出發(fā)對PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)急性分析，其主要包含系統(tǒng)安全可靠性、系統(tǒng)智能化和實時性的特征[3]。

系統(tǒng)安全可靠性特征：PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控利用龐大的有機(jī)組合體實現(xiàn)了遠(yuǎn)程故障信息的集中處理和分析，進(jìn)而提高了信息的可靠性，強(qiáng)化了設(shè)備信息系統(tǒng)的整體故障判定準(zhǔn)確性，為設(shè)備的使用和維護(hù)經(jīng)濟(jì)損失帶來了可靠性。

系統(tǒng)智能化特征：PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控在設(shè)備監(jiān)控和故障診斷的過程中根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)情況，實現(xiàn)了異常和故障的智能化判定和處理，并且能夠及時的采取控制措施，以完成正常系統(tǒng)的智能化運(yùn)行。

實時性特征：PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控在其工作系統(tǒng)的處理和監(jiān)控上能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控連續(xù)性，始終對設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)實施整體監(jiān)控，并且采用無間斷反應(yīng)傳輸?shù)姆绞綄⒈O(jiān)控的信息實時的傳遞給后臺的工作人員，進(jìn)而降低了傳統(tǒng)反饋信息傳輸?shù)难舆t性和不穩(wěn)定性缺陷，進(jìn)一步奠定了PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控在設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控中的實時性特征。

3 PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控故障診斷方法分析

3.1 數(shù)字模型故障診斷方法

數(shù)字模型故障診斷方法主要是利用系統(tǒng)的可測量運(yùn)行信息和數(shù)學(xué)模型先驗知識故障信號對比進(jìn)行檢測，其屬于一種分離系統(tǒng)故障的診斷方法。數(shù)字模型故障診斷方法主要是包含兩個故障處理階段，殘差產(chǎn)生和故障決策。其中殘差產(chǎn)生主要是利用被監(jiān)控系統(tǒng)輸出和輸入信信號殘差反應(yīng)整個系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，如果無故障則殘差一般為零。故障決策流程主要是當(dāng)殘差被檢測出存在故障，利用闕值的設(shè)定以及統(tǒng)計決策模型的似然或序貫概率比的方式?jīng)Q定故障決策方案，完成數(shù)據(jù)模型故障PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷。

3.2 可測信號故障診斷方法

可測信號故障診斷主要是根據(jù)直接可測的輸入和輸出信號變化關(guān)系或變化趨勢完成故障的整體診斷?？蓽y信號故障診斷的過程中包含輸入輸出信號小波變化故障診斷以及數(shù)學(xué)形式表達(dá)故障診斷兩個流程。第一流程中PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠利用系統(tǒng)暑促胡的幅值、頻率、相位值等進(jìn)行信號與故障源之間關(guān)系判定。第二流程數(shù)學(xué)形式表達(dá)故障診斷主要是使用批分析法、概率密度法及功率譜分析法的方式對輸入和輸出信號之間的波動差異性進(jìn)行基礎(chǔ)計算，完成可測信號故障運(yùn)行診斷。

3.3 人工智能故障診斷方法

目前PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控人工智能故障診斷主要包含故障樹診斷、故障專家診斷、模糊識別診斷和模糊數(shù)學(xué)診斷四種方法。其中故障樹診斷主要是利用系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)特定時間及其子系統(tǒng)部件故障之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系圖完成故障逐層次的故障樹分析法。故障專家診斷主要是利用專家視覺、聽覺、觸覺等客觀事實對系統(tǒng)故障進(jìn)行判定。模糊識別診斷主要是采用離線分析法和在線診斷分析法對系統(tǒng)故障表象特征向量集進(jìn)行故障模式向量函數(shù)識別。模糊數(shù)學(xué)診斷主要是利用模糊集聚類分析系統(tǒng)不同水平子集之間的關(guān)系，作為故障判定的成因向量，利用故障模糊合成法完成對故障的遠(yuǎn)程診斷和監(jiān)控。

4 總結(jié)

通過本文中對PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控及其故障診斷方法進(jìn)行分析，能夠看出PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用具有安全可靠性、系統(tǒng)智能化和實時性的特征。就目前我國國內(nèi)PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控故障診斷方法來看，其主要包含數(shù)字模型故障診斷方法、可測信號故障診斷方法和人工智能故障診斷方法三種類型，在其故障診斷方法構(gòu)建和優(yōu)化的過程中必須充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的數(shù)據(jù)共享功能，加強(qiáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷信息交流的快速性和交互性，進(jìn)而為PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)完善奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊文剛.基于PLC的遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷方法研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016，05（02）：82-83.

[2]周律，吳德，查亮等.基于PLC的遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷方法研究[J].通信電源技術(shù)，2015，09（05）：29-33.

[3]李正訓(xùn).淺談PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷分析系統(tǒng)[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，07（01）：85-87.