近年(nián)來,隨著社(shè)會的發展,PLC可編程邏(luó)輯控製器(qì)在工業生產中得到了(le)廣(guǎng)泛的使(shǐ)用,同時技術人員對其使用要求也在逐年增高(gāo),因此對係統正常(cháng)穩定運(yùn)行要求也越來越高。
PLC產品本身的可靠性可以保證,但在應用中(zhōng)一些不(bú)正確的操作會造成一定的影響。
今天,小編為大家整理了(le)一些(xiē)PLC日常應用中的實(shí)用技巧,希望能對大家在日常使用PLC有所幫助。
1.接地問題
PLC係統接地要求比較嚴格,最好有獨立的(de)專用接地係(xì)統,還要注意與PLC有關的其他設備也要可靠接地。
多個電路接(jiē)地點連接在一起時,會產生意想不到的電流,導致邏輯錯誤或損壞電路。
產生(shēng)不同的接地電勢的原(yuán)因(yīn),通常是由於接地點在物理區域上被分隔的太遠,當相距很遠(yuǎn)的設備被通信電纜或傳感器連接在一起的時候,電纜線和地之間的電流就會流經整個電路,即使在很短的距離內,大型設(shè)備的負載電流也可以在其與地電勢之(zhī)間產生變化,或者通過電磁作用直(zhí)接產生不可預知的電流(liú)。
在不正確的接地點(diǎn)的電源之間,電路中有可能產生毀滅性的電流, 以至於破壞設備。
PLC係統一般選用一點接地(dì)方式(shì)。為了提高抗共模幹擾能力,對於模擬信號可以采用屏蔽浮(fú)地技術,即(jí)信號電纜的屏蔽層一(yī)點(diǎn)接地,信號回路(lù)浮空,與大地絕緣電(diàn)阻應(yīng)不小於50MΩ。
2.幹擾處理
工業現場的環境比較惡(è)劣,存在著許多高(gāo)低頻幹擾。這些幹擾一般是通過與現場設備相連的電纜引入PLC的(de)。 除了(le)接地措施外,在電纜的設計選擇和敷設施工中,應注意采取一些抗幹擾措施:
(1)模(mó)擬量信號屬於小信號(hào),極易受到外界幹擾的影響,應選用雙(shuāng)層屏蔽電(diàn)纜;
(2)高(gāo)速脈衝信(xìn)號(如脈衝傳感器、計數碼盤等)應選用屏蔽(bì)電纜,既防止外來的幹擾,也防止高速脈衝信號對低電平(píng)信號的幹擾;
(3)PLC之(zhī)間的通信電纜頻率(lǜ)較高, 一般應選用廠家提供的電纜,在要求不高的情(qíng)況下,可以選用帶屏蔽(bì)的雙絞線電纜;
(4)模擬信(xìn)號線、直流信號線不能與交流信號線在(zài)同(tóng)一線槽內走線;
(5)控製櫃內引入引出的屏蔽電纜必(bì)須接地(dì),應不經過(guò)接線端子直接與設備相連;
(6)交流信號、直流信號和模擬信號不能共用一根電纜,動力(lì)電纜應與信號電纜分開敷設。
(7)在現場維(wéi)護時,解決幹擾的方法有:對受幹擾的(de)線路采用屏蔽線纜,重新敷設;在(zài)程序中(zhōng)加入抗幹擾濾波代碼。
3.消除線間電容避免誤動作
電(diàn)纜的各導線間都存在電容,合格的電纜(lǎn)能把此容值限製在一定範圍之(zhī)內。
即使是合格(gé)的電纜,當電纜長度超過一定長度時,各線(xiàn)間(jiān)的電容(róng)容(róng)值也會超過所要求的值,當把此電纜用於PLC輸入時,線間(jiān)電容就有可能(néng)引起PLC的誤動作,會出現許多無法(fǎ)理解的現(xiàn)象。
這些現象主要表現為:接線正確(què),但PLC卻沒有輸入;PLC應該有的(de)輸入沒有,而不應該(gāi)有的卻有,即PLC輸入互相(xiàng)幹擾。為解(jiě)決這一問題,應當做到:
(1)使用電纜芯絞合在一起的(de)電纜;
(2)盡量縮短(duǎn)使用電纜的長度;
(3)把互相幹擾的輸(shū)入分開使(shǐ)用電纜;
(4)使用屏蔽電纜。
4.輸出(chū)模塊的選用
輸出模塊分為晶體管、雙向可控(kòng)矽、觸點型:
(1)晶體管型的開關速度最快(一般0.2ms),但負載能力最小,約0.2~0.3A、24VDC,適(shì)用於快速開關、 信號聯係的設備(bèi),一般與變頻、直流裝置等信號連接,應(yīng)注(zhù)意晶體管(guǎn)漏電流對負載的(de)影響。
(2)可控矽型優點是無觸點、具有(yǒu)交流負載特(tè)性,負載能力不大。
(3)繼電器輸出具有交直流負載特點,負載能力大。常(cháng)規控製中一般首先選用繼電器觸(chù)點型輸出,缺點是開關速度慢,一般在10ms左右,不適(shì)於高(gāo)頻開關應用(yòng)。
5.變頻器過電壓與過電流處理
(1)減小給定(dìng)使電機減速運行(háng)時,電機進入再生發電製(zhì)動狀態,電機(jī)回饋給變頻器的能量亦(yì)較高,這些能量貯存在濾波電容(róng)器中,使(shǐ)電容上的(de)電壓(yā)升高,並很快達到直流過電壓保護的(de)整定值而使變頻器跳閘。
處理方(fāng)法為:采取在變(biàn)頻器外(wài)部增設製動電阻的措施,用該電阻(zǔ)將電(diàn)機回饋到直流(liú)側(cè)的再生電能消耗掉。
(2)變頻器帶多個小電機,當其中一個小(xiǎo)電機發生(shēng)過流(liú)故障時,變頻器就會過流故障報警,導致變頻器掉(diào)閘(zhá),從而導致其它正常(cháng)的小電(diàn)機也停止工作。
處(chù)理方法:在變頻器輸出側加裝1:1的隔離變壓(yā)器,當其中一台或幾小電機(jī)發生過(guò)流故(gù)障,故障電流直流衝擊變壓器,而不是衝擊(jī)變頻器,從而預防了變頻器的掉閘。經實驗後(hòu),工作良(liáng)好,再沒發生以(yǐ)前的正常(cháng)電機也停機的故障。
6.標記輸入與輸(shū)出方(fāng)便檢修
PLC控製著一(yī)個複雜係(xì)統,所能看(kàn)到的是上下兩排錯開的輸(shū)入輸出繼電器接線端子、對應的指示燈及PLC編號,就(jiù)像一塊有數十隻腳的集成電路。任(rèn)何一個人如果不看原理圖來檢修故障設備,會束手無策,查找故障的速(sù)度會特別慢。鑒於這種情況,我們根據電氣原理圖繪製一張表格,貼在設備的控製台或控製櫃上,標明每個PLC輸入輸出端子編號與(yǔ)之相對(duì)應(yīng)的電器符號,中文名稱(chēng),即類(lèi)似(sì)集成電路各管腳的功能說明。
有了這(zhè)張輸入輸出表格,對於了(le)解操作過程或熟悉本設備梯形圖(tú)的電工就可以展開檢(jiǎn)修了(le)。
但對於那些對操作過程不熟悉,不會看梯形(xíng)圖的電工來說,就(jiù)需(xū)要再繪製一張表格:PLC輸入輸出邏輯功能表。該表實際說明了大部分操作(zuò)過程中(zhōng)輸入回路(觸發元件(jiàn)、關聯(lián)元件(jiàn))和(hé)輸出回路(執行元件)的邏輯對應關係。
實踐證明:如果你(nǐ)能熟練利用輸(shū)入輸出對應表及輸入輸出邏輯功能表,檢(jiǎn)修電氣故障(zhàng),不帶圖(tú)紙(zhǐ),也能輕鬆自如。
7.通過程序邏輯推斷故障
現在工業上經常使(shǐ)用(yòng)的PLC種類繁多,對於(yú)低端的PLC而言,梯形圖(tú)指令大同小異,對於(yú)中高(gāo)端機,如S7-300,許多程序是用語言表編的。
實(shí)用的梯(tī)形圖必須有中文符號注解,否則閱讀很困難,看(kàn)梯形圖前(qián)如能大概了解(jiě)設備工藝或操作過程,看起來(lái)比較容易。
若進行電氣故障分析,一(yī)般是應用反查法(fǎ)或稱反推法,即根據輸入輸出對應表,從故障點找到對(duì)應PLC的輸出繼電器(qì),開始反查滿足其動作的邏輯關係。
經驗表明,查(chá)到一處問題(tí),故障基本可以排除,因為設備同時發(fā)生兩(liǎng)起及兩起以上的故障點是不(bú)多的。
8.PLC自身故障判斷
一般來說,PLC是極其可靠(kào)的設備,出故障(zhàng)率很低,PLC、CPU等硬件損壞或(huò)軟件運行(háng)出錯的概率幾乎為零(líng),PLC輸入點如不是強電入侵所致,幾乎也不會(huì)損壞,PLC輸出(chū)繼電器的常開點,若不是外圍負載短路或設計不合理(lǐ),負載電流超出額定範圍(wéi),觸點的壽命也很長。
因(yīn)此,我們查找電(diàn)氣故障點,重(chóng)點要放在PLC的外圍(wéi)電氣元件上,不要總是(shì)懷(huái)疑PLC硬件或程序有問題,這對快速維修好故障設備(bèi)、快速(sù)恢複生產(chǎn)是十分重要的。
因此筆者所談的PLC控製回路的電氣故障檢修,重點不在PLC本身,而是PLC所控製回路中的外圍(wéi)電氣元件。
9.充分合理(lǐ)利用軟、硬(yìng)件資源
(1)不參與控製循環(huán)或在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(kě)先在PLC外部(bù)將(jiāng)它們並聯後再接入(rù)一個輸入點;
(3)盡量利用PLC內部功能(néng)軟元件,充分調用中間狀態,使程序(xù)具有完整連貫性,易(yì)於開發。同時也減少硬件投入,降低(dī)了成本;
(4)條件允許(xǔ)的情況下最好獨立每一路輸出,便於控製(zhì)和檢查,也保護其它輸出回路(lù);當一個輸出點出現故障時隻會導(dǎo)致相應輸出回路失控;
(5)輸出若為正(zhèng)/反向控(kòng)製的負載,不(bú)僅要從PLC內部程序上聯鎖,並且要在(zài)PLC外部采取措(cuò)施,防止負載在(zài)兩方向動作;
(6)PLC緊急停止應使用外部開關切斷,以(yǐ)確保安全。
10.其他(tā)注意事項
(1)不要將交流電源(yuán)線接到輸入端子(zǐ)上, 以免燒壞PLC;
(2)接地端子應(yīng)獨立(lì)接地,不與(yǔ)其(qí)它設備接地端串聯,接地線截麵積不小於2mm²;
(3)輔助電源功率較小,隻(zhī)能帶動小功率的設備(光電傳感器等);
(4)一些PLC有一定數量(liàng)的占有(yǒu)點數(即空地址接線端(duān)子),不要將線接上;
(5)當PLC輸出電路中沒有保護時,應在外部電路(lù)中串聯使用熔斷器等保護裝置,防止負載短路造成損壞。
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