近年來,隨著社會的發展,PLC可編程邏輯控製器在(zài)工業生(shēng)產中得到了廣泛的使用,同時技術人員對其使用要求(qiú)也在逐年增高(gāo),因此對係統正常穩定運行要求也越來越高。
PLC產品本身的可(kě)靠性可以保證(zhèng),但在應用中一些不正確的操作會造成一定的影響。
今天,小編為大家整(zhěng)理了(le)一(yī)些PLC日(rì)常應用中的實用(yòng)技巧,希(xī)望能對大家在日(rì)常使用PLC有所幫助(zhù)。
1.接地問題
PLC係統接地要求比較嚴格,最好(hǎo)有獨立的專用接地係統,還(hái)要注意與PLC有關的其他設備也要可靠接地。
多個電路接地點連接在一起時,會產生意想不到的電流,導(dǎo)致邏輯錯誤或損壞電路。
產生不同的接地電勢的原因,通常是由於接地點在(zài)物(wù)理區域上被分隔的太遠,當相距很遠的設備被通信電纜或(huò)傳感器連接在一起的(de)時候,電纜線和地之間的電流就會流經整個電路,即使(shǐ)在很短的距離內,大型設備的負載電流也可以在其與地電勢之間產生變化,或者通過(guò)電磁作用直接產生不(bú)可預知的電流。
在不正確的接地點的電源之間,電路中有可能(néng)產生毀滅性的電(diàn)流(liú), 以至於破壞設(shè)備。
PLC係統一(yī)般選用一點(diǎn)接地方式。為了(le)提高抗共模幹擾能力,對於(yú)模擬信號可以采用屏蔽浮(fú)地技術(shù),即信號電纜的屏蔽層一點接地,信號回路浮空,與大地絕緣電阻應不(bú)小於50MΩ。
2.幹擾處理
工業現場的環境比(bǐ)較惡劣,存在著許多高低頻幹擾。這些(xiē)幹擾一般是通過與現場(chǎng)設備相連的電纜引入PLC的。 除了接地(dì)措施外,在電纜的設(shè)計選擇和敷設施工中,應注意采取一些抗幹擾措(cuò)施:
(1)模擬量信號屬於小信號,極易受到外界幹擾的影響,應選用雙層屏蔽電纜;
(2)高速脈衝信號(如脈衝傳感器、計數碼盤(pán)等)應(yīng)選用屏蔽電纜,既(jì)防止(zhǐ)外來(lái)的幹(gàn)擾,也防止高速脈衝信號(hào)對低電平信號的幹(gàn)擾;
(3)PLC之(zhī)間的通信電纜頻率較高, 一般應選用廠(chǎng)家提供的電纜,在要求不高的情況下,可以選(xuǎn)用帶屏蔽的雙絞線電纜;
(4)模擬信號線(xiàn)、直流信號線不能(néng)與交流信號線在同一線槽內走線;
(5)控製櫃內引入引出的屏蔽電纜必須接地,應不經過接線端子直接與設備相(xiàng)連;
(6)交流信號、直流(liú)信號和模擬信號不能共用一根電纜,動力電纜應與信號電纜分(fèn)開(kāi)敷設。
(7)在現場維護(hù)時,解決幹(gàn)擾的方(fāng)法有:對受幹擾的線路采用屏蔽線纜,重新敷設(shè);在程序中加入抗幹擾濾波代碼。
3.消除線間電(diàn)容避免誤動作
電纜的各導線間都存在電容,合格的電纜能把此(cǐ)容值限製在一定範圍之內。
即使是合格的電纜,當電纜長(zhǎng)度超過一定長度時,各線間的電容容值也會超過所要求的值(zhí),當把此電纜用(yòng)於PLC輸入時,線(xiàn)間電容就有可能引起PLC的誤(wù)動作,會出現許多無法理(lǐ)解的現象。
這些現(xiàn)象主要表現為:接線正確,但PLC卻(què)沒有輸入(rù);PLC應該有的輸入沒有,而不應該有的卻有,即PLC輸入(rù)互相幹擾。為解決這(zhè)一問題,應當做到:
(1)使用電纜芯絞合在一起的電纜;
(2)盡(jìn)量(liàng)縮短使(shǐ)用電纜的長(zhǎng)度;
(3)把互相幹擾的(de)輸入分開使用電(diàn)纜;
(4)使用屏蔽電(diàn)纜。
4.輸出(chū)模塊的選用(yòng)
輸出模塊分為(wéi)晶體管、雙向可控矽、觸點型:
(1)晶體管型的開關速度最快(一般0.2ms),但負載能(néng)力最小,約0.2~0.3A、24VDC,適用於快速開關、 信號聯係的設備,一般與變頻、直流裝置等信號連接,應注意晶(jīng)體管漏電流對負載的影響。
(2)可(kě)控矽型優(yōu)點是無觸點(diǎn)、具有交流負載特性,負載能力不大。
(3)繼電器輸(shū)出具有交直流負(fù)載特點,負(fù)載能力大。常規控製中一般首先選用繼電器觸點型輸(shū)出,缺點是開關速度慢,一般(bān)在10ms左右,不適於高頻開關應用(yòng)。
5.變頻器過電壓與過電流(liú)處理
(1)減小給定使電機減速運行(háng)時,電機進入(rù)再(zài)生發電製動狀(zhuàng)態,電機回饋(kuì)給變(biàn)頻器的能量亦較高,這些(xiē)能(néng)量貯存在(zài)濾波電容器中,使電容上的電壓升高,並很快(kuài)達到直流過電壓(yā)保護的整定(dìng)值而使變頻器跳(tiào)閘。
處理方法為:采取在變頻器(qì)外(wài)部增設(shè)製動電阻的措施,用該電阻將電機回饋到直流側(cè)的再生電能消耗掉。
(2)變頻器帶多個小電機,當其中一(yī)個小電機發生過流(liú)故障時,變頻器就會過流故障報警,導(dǎo)致變(biàn)頻器掉閘,從而導致(zhì)其它正常的小電機(jī)也停止工作。
處理方法:在變頻器輸出側加(jiā)裝1:1的隔離變(biàn)壓器,當(dāng)其中一台或幾小電機發生過流故障,故障電(diàn)流直流衝擊變壓器,而不是衝(chōng)擊變頻器,從而預防了變頻器的掉(diào)閘。經實驗後,工作良好,再沒發生(shēng)以前的正常電機也(yě)停(tíng)機的故障。
6.標記輸入與輸出(chū)方(fāng)便檢修
PLC控製著一個複雜係統,所能看到的是上(shàng)下兩排錯開的輸入輸出繼電器接線端子、對應的指示燈及PLC編號,就像一塊有數十隻腳的集成電(diàn)路。任何(hé)一個人如果不看原理圖來檢修故障設備,會束手無策,查找故(gù)障的速度會特(tè)別慢。鑒於(yú)這種情況,我們根據電氣原理圖繪(huì)製一張表(biǎo)格,貼(tiē)在設備的控製台或(huò)控製櫃上(shàng),標明每個PLC輸入輸出端子編(biān)號與之相對應的電器符號,中文名稱,即類似集成電路各管(guǎn)腳的(de)功能說明。
有了這張輸入輸出表格,對於了(le)解操作過程或熟悉本設備梯(tī)形圖的電工就可以展開檢修(xiū)了。
但對於那些(xiē)對操作過程不熟悉,不會看梯形圖的電工來(lái)說,就需(xū)要再繪製一張表(biǎo)格:PLC輸(shū)入輸出邏輯功能表(biǎo)。該表實際說明了大部分操作過程中輸入回路(lù)(觸發元件(jiàn)、關聯元件)和輸出回路(執行元件)的邏輯對(duì)應(yīng)關係。
實踐證明:如(rú)果你能熟練利用輸入輸出對(duì)應表及(jí)輸入輸出邏輯功能表,檢修(xiū)電氣故障(zhàng),不(bú)帶圖紙,也能輕鬆自如。
7.通過程序邏(luó)輯推斷故障
現(xiàn)在工(gōng)業上經常使用的PLC種類繁多,對於低端的PLC而言,梯形圖指令大同小異,對於中高端機,如S7-300,許多程(chéng)序是用語言表編的。
實用的梯(tī)形圖必須有中文符號注解,否則閱讀很困難,看梯(tī)形圖前如能大概了解設備工藝或(huò)操作過(guò)程,看起(qǐ)來比(bǐ)較容易。
若進行(háng)電氣故障分析,一(yī)般(bān)是(shì)應用反查法或稱反推法,即根據輸(shū)入輸(shū)出對(duì)應表,從故障點找到對(duì)應PLC的輸出繼電器,開始反查滿(mǎn)足其動作的(de)邏輯關係。
經驗表明,查到一處問題,故障(zhàng)基本可以排除,因為設備同時發生兩起及兩起以上的故障點是不多的。
8.PLC自身(shēn)故障判斷
一般來說,PLC是極其可靠的設(shè)備,出故障率很低,PLC、CPU等硬件損(sǔn)壞或(huò)軟件運行出錯(cuò)的概率幾乎(hū)為零,PLC輸入(rù)點如不是(shì)強電入侵所致(zhì),幾乎也(yě)不會損(sǔn)壞(huài),PLC輸出繼(jì)電器的常開點,若不是外圍負載短路(lù)或設(shè)計不合理,負載電流(liú)超出額定範圍,觸點的壽(shòu)命也很(hěn)長(zhǎng)。
因此,我們(men)查找電氣(qì)故障點,重點要放在PLC的外圍電氣元件上,不要總是懷疑PLC硬件(jiàn)或程序有問題,這對快速維修好(hǎo)故障設備、快速恢複生產是十分重要的。
因此筆者所談的PLC控製回(huí)路的電氣故(gù)障檢修,重點不在PLC本身,而是PLC所控製回路中的外(wài)圍(wéi)電氣元件。
9.充(chōng)分合理利(lì)用軟、硬件資源
(1)不(bú)參與控製循環或在(zài)循環前已經投入的指令可不接入PLC;
(2)多重指令控製一個任務時,可先在PLC外部將它們(men)並(bìng)聯後再接入一個(gè)輸入點;
(3)盡量利用PLC內(nèi)部功能軟元件,充分調(diào)用中間狀態,使程序具有完整(zhěng)連貫性,易於開發。同時也減(jiǎn)少硬件投入,降(jiàng)低了成本;
(4)條件允許的情況下最好獨立(lì)每一路輸出,便於控製和檢查,也保護其它輸出回路;當一個輸出點出現故障時隻會導致相應輸出回(huí)路失控;
(5)輸出若(ruò)為正/反向控製的負載,不僅要從PLC內部程序(xù)上聯鎖,並且要在PLC外部(bù)采取措施,防止負載在兩(liǎng)方向動作(zuò);
(6)PLC緊急停止應使用外部開關切斷(duàn),以確保安全。
10.其他注意事項
(1)不要(yào)將交(jiāo)流電源線接到輸入端子上(shàng), 以免燒壞PLC;
(2)接地(dì)端子應獨立接地(dì),不與其它設備接地端串聯,接地線截麵積不小於2mm²;
(3)輔助電(diàn)源(yuán)功率較小,隻能帶動小功率的設備(光(guāng)電傳感器等);
(4)一些PLC有(yǒu)一定數量的占有點數(即(jí)空地址接線端子),不要(yào)將線接上;
(5)當PLC輸出電路中(zhōng)沒有保護時,應在外(wài)部電路中串聯使用熔斷器等保護裝(zhuāng)置,防止負載短路造成損壞。
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