本文详细论述了PLC
使用过程中,要保证正常运行所必须注意
一系列问题,最后给出合理
建议。PLC是专门为工业生产服务
控制装置,通常不需要采取什么措施,就可以直接
工业环境中使用。
,当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,都不能保证PLC
正常运行,
使用中应注意以下问题。
一、工作环境
温度 PLC要求环境温度
0~55℃,安装时不能放
发热量大
元件下面,四周通风散热
空间应足够大,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔;开关柜上、下部应有通风
百叶窗,防止太阳光直接照射;
周围环境超过55℃,要安装电风扇强迫通风。湿度
保证PLC
绝缘性能,空气
相对湿度应小于85%(无凝露)。
震动应使PLC远离强烈
震动源,防止振动频率为10~55Hz
频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。
空气避免有腐蚀和易燃
气体,例如氯化氢、硫化氢等。
空气中有较多粉尘或腐蚀性气体
环境,可将PLC安装
封闭性较好
控制室或控制柜中,并安装空气净化装置。
电源 PLC供电电源为50Hz、220(1±10%)V
交流电,
电源线来
干扰,PLC本身具有足够
抵制能力。
可靠性要求很高
场合或电源干扰特别严重
环境,可以安装一台带屏蔽层
变比为1:1
隔离变压器,以减少设备与
之间
干扰。还可以
电源输入端串接LC滤波电路。FX系列PLC有直流24V输出接线端,该接线端可为输入传感器(如光电开关或接近开关)提供直流24V电源。当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。
普通
整流滤波电源,
纹波
影响,容易使PLC接收到错误信息。
二、安装与布线
动力线、控制线以及PLC
电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。
PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装
同一个开关柜内。
PLC
输入与输出最好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号
传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接
,接
电阻应小于屏蔽层电阻
1/10。
PLC基本单元与扩展单元以及功能模块
连接线缆应单独敷设,
止外界信号
干扰。
交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
三、I/O端
接线
输入接线
输入接线一般不要超过30米。但
环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制
梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
输出连接
输出端接线分为独立输出和公共输出。
不同组中,可采用不同类型和电压等级
输出电压。但
同一组中
输出只能用同一类型、同一电压等级
电源。
PLC
输出元件被封装
印制电路板上,
连接至端子板,若将连接输出元件
负载短路,将烧毁印制电路板,
,应用熔丝保护输出元件。
采用继电器输出时,所承受
电感性负载
大小,会影响到继电器
使用寿命,
,使用电感性负载时选择继电器工作寿命要长。
PLC
输出负载可能产生干扰,
要采取措施加以控制,如直流输出
续流管保护,交流输出
阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出
旁路电阻保护。
四、外部安全电路
急停电路。
能使用户造成伤害
危险负载,
控制程序中加以考虑之外,还应设计外部紧急停车电路,使
PLC发生故障时,能将引起伤害
负载电源可靠切断。
保护电路。正反向运转等可逆操作
控制系统,要设置外部电器互锁保护;往复运行及升降移动
控制系统,要设置外部限位保护电路。
可编程控制器有监视定时器等自检功能,检查出异常时,输出全部关闭。但当可编程控制器CPU故障时就不能控制输出,
,
能使用户造成伤害
危险负载,为确保设备
安全状态下运行,需设计外电路加
护。
电源过负荷
防护。
PLC电源发生故障,中断时间少于10秒,PLC工作不受影响,若电源中断超过10秒或电源下降超过允许值,则PLC停止工作,所有
输出点均同时断开;当电源恢复时,若RUN输入接通,则操作自动进行。
,对一些易过负载
输入设备应设置必要
限流保护电路。
重大故障
报警及防护。
易发生重大事故
场所,
确保控制系统
重大事故发生时仍可靠
报警及防护,应将与重大故障有联系
信号
外电路输出,以使控制系统
安全状况下运行。
五、PLC
接
良好
接
是保证PLC可靠工作
重要条件,可以避免偶然发生
电压冲击危害。PLC
接
线与机器
接
端相接,接
线
截面积应不小于2mm2 ,接
电阻小于100Ω;
要用扩展单元,其接
点应与基本单元
接
点接
一起。
抑制加
电源及输入端、输出端
干扰,应给PLC接上专用
线,接
点应与动力设备(如电机)
接
点分开;若达不到这种要求,也必须做到
它设备公共接
,禁止
它设备串连接
。接
点应尽可能靠近PLC。
六、冗余系统与热备用系统
石油、化工、冶金等行业
某些系统中,要求控制装置有极高
可靠性。
控制系统发生故障,将会造成停产、原料大量浪费或设备损坏,给企业造成极大
经济损失。
仅靠提高控制系统硬件
可靠性来满足上述要求是远远不够
,
PLC本身可靠性
提高是有一定
限度。使用冗余系统或热备用系统就能够比较有效
解决上述问题。
冗余控制系统中,整个PLC控制系统(或系统中最重要
部分,如CPU模块)由两套完全相同
系统组成如图2所示。两块CPU模块使用相同
用户程序并行工作,其中一块是主CPU,另一块是备用CPU;主CPU工作,而备用CPU
输出是被禁止
,当主CPU发生故障时,备用CPU自动投入运行。这一切换过程是由冗余处理单元RPU控制
,切换时间
1~3个扫描周期,I/O系统
切换也是由RPU完成
。
热备用系统中,两台CPU用通讯接口连接
一起,均处于通电状态如图3所示。当系统出现故障时,由主CPU通知备用CPU,使备用CPU投入运行。这一切换过程一般不太快,但它
结构有比冗余系统简单。