PLC系统特点及实际应用案例

PLC即可编程逻辑控制器，是一种主要进行逻辑操作的控制设备。安全联锁逻辑在PLC中实现也是非常容易的，从硬件结构上看可以分为3种：

（1）单一结构。这种结构由单台PLC构成联锁系统，利用梯形图或逻辑语言构成联锁逻辑程序，硬件由单一的CPU，I/O通道组成，安全系数较低，化工装置不宜采用这种形式。

（2）双台结构。由双台PLC构成的联锁系统，考虑到了冗余的问题，可以做到一开一备。但2台PLC之间只能做到冷备份，很难达到热备份即平滑无扰动自动瞬间切换的效果。因为2台PLC的数据库不能进行实时映像拷贝，不具备用于自动切换的硬件和相应的软件，运行中的PLC只能从初始状态投入运行，不能保证过程的连续性。

（3）三选二结构。三选二PLC构成的系统示意图见图1。

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图1　三选二系统示意图

这种结构是利用A、B、C 3台PLC接收来自现场的信号，并运行逻辑程序，运行的结果送PLC-D进行比较，正确的结果输送到现场。这是一个三选二系统，一旦3台PLC的运行结果不一致，则认为系统故障；而当其中1台的结果同另2台有差别时，则认为该设备出现故障并发出警报提示修理，这大大地提高了系统运行的可靠性。但作为选择用的PLC-D只能是单台构成，其正常与否直接关系到系统的可靠性，一旦损坏势必造成整个装置的停车。

利用PLC构成的连锁系统具有简单直观，相对独立于管控组态，修改容易，占地面积小等优点，近几年得到了广泛的应用，相对利用DCS实现安全联锁的系统，可靠性有了明显提高。通过对上述三种不同构成的分析，可以看出：由于PLC是一种基于微处理器的电子设备，其结构上的集中处理部分仍是影响可靠性的主要因素。尽管双CPU或多CPU的PLC已经问世，但构成安全系数高，可靠性好的系统仍非常困难，如PLC之间的自动无扰切换仍非常困难，PLC内部的冗余热备问题、通讯问题等。

因此，国外的企业或公司一般不选用PLC构成安全联锁系统，他们认为这样的系统安全系数“S”不能达到“1”；日本的一些工厂在某些装置上尝试过用PLC构成联锁系统，但都是结合逻辑继电器实现的，同时所选用的PLC均具备2个或多个CPU，采用的方案或双台结构，或是三选二结构。这样的选择从投资上看，对于200点以上的系统是合适的。