针对传感器、执行器失效的设计
控制系统的传感器和执行器等元器件，在实际运行中会因为老化等原因发生失效故障，导致元器件不能正常工作。在控制系统设计之初，就应该考虑这种情况，并采取针对性措施。
这个过程称为失效模式与影响分析，引用百度百科的定义，“失效模式与影响分析即潜在失效模式及后果分析，或简称为FMEA。FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。”
这种方法用在工业级的产品中，有一套完善的方法论。在一般电控产品白菜价格的当下，鲜有人或公司进行FMEA。但作为一个工控人，考虑基本的失效影响和针对性设计还是必要的。
举一个亲身经历的某工程师设计的水箱自动加水的控制案例。水箱低水位和高水位分别安装开关，用了PLC的两个数字输入口读取状态，用一个数字输出控制加水泵，非常简单。这个控制代码应该超级简单，分分钟就能实现。结果设备运行时间一段时间后，由于水垢的作用，高水位传感器在水位到达其对应位置时，不能正常闭合，水跑了客户车间满地。
这个例子就是在设计的时候没有考虑到传感器失效，导致水漫金山。从设计的角度来说应该考虑：
1）水漫金山是否会造成人员和财产损失，如果也没什么问题，也不大会影响客户感受，那就这样吧，省钱省事。
2）如果不能接受，那设计时就应该考虑加一个冗余传感器，只要两个传感器有一个有效，就停止加水泵。这种设计的思想是基于两个传感器同时故障的概率很低。
3）如果觉得增加冗余传感器增加成本，退而求其次，至少应该计算一下从最低水位加水到最高水位需要多少时间，乘以一个安全系数，启动水泵后做个超时保护还是应该的。
也许还有其他好的方案能解决这个问题，具体使用哪些方案不在讨论范围内。我们通过此案例，是来说明在设计之初就应该考虑上面的1、2、3。
免责声明：本文章如果文章侵权，请联系我们处理，本站仅提供信息存储空间服务如因作品内容、版权和其他问题请于本站联系