论文部分内容阅读
PLC(Programmable Logic Controller,可编程序控制器)和PC机是诸多文献中提及的典型电压暂降敏感设备。国内外相关研究人员就其暂降耐受特性在早期进行过机理分析和试验研究。然而,考虑到电子类产品技术和生产工艺改进,以及国内相关试验工作较为缺乏等现状,对目前主流PLC、PC机开展电压暂降对其影响的机理分析与试验研究,掌握电压暂降耐受特性并建立较为通用的设备故障状态概率评估模型是十分必要的。本文以PLC为主要研究对象。首先,通过PLC电源模块、输入/输出模块电路结构分析,明确了市电等级、直流侧电容、直流负荷功率、生产工艺等影响PLC电压暂降耐受特性的关键因素。其次,针对典型的9款PLCs制定了详细的电压暂降试验方案,开展了交流、直流型PLC电源模块与输入模块各自的暂降耐受特性试验;试验研究了市电等级、电压暂降幅值、持续时间、暂降起始点、暂降起始段高频振荡、奇次谐波、多重与连续暂降、直流侧电容等对PLC暂降耐受特性的影响程度;同时也对直流侧电容大小与PLC受电压暂降影响后可能表现出的不确定性运行状态之间的关系进行了分析。然后,通过对大量试验数据进行极值化处理,提取了 PLC电压暂降耐受度限值曲线,确定了目前PLC暂降耐受能力的“非矩形”不确定区域。文中也对PC主板电路进行了分析,并开展了较早与目前使用的PC机在待机模式与CPU工作模式下暂降耐受特性试验研究,得到了不同于早期的目前PC机暂降耐受度曲线。试验结论可用于更精确的影响度评估分析以及成为用户采取针对性缓解措施的重要依据。设备暂降影响度评估模型种类较多,论文基于云模型和模糊安全事件隶属函数方法,建立了暂降事件与设备实际暂降耐受能力的“非矩形”不确定区域二维云模型,提出了设备暂降耐受能力的云模型数字特征的修正方法。并以各自的期望曲线为隶属函数,将电压暂降事件和设备暂降耐受能力类比为广义模糊随机应力与强度,给出了暂降事件作用下通用的设备故障状态概率计算方法。最后,以试验所得的PLC、交流接触器暂降耐受能力不确定区域为算例,给出了设备故障状态评估结果。