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水工业PLC使用注意指南
本文作者 不详 摘自 机电之家

     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

  良好是保证PLC可靠工作重要条件,可以避免偶然发生电压冲击危害。PLC线与机器端相接,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)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。



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