近年(nián)來,隨著社會的發展,PLC可編程邏(luó)輯(jí)控製器在工業生產中得到了廣泛的使用,同(tóng)時技術人員對其使用要求也在逐年增高,因此對係統正常穩定運行要求也越來越高。
PLC產品本身的可靠性(xìng)可(kě)以保證,但在應用中一些不正確的操作會造成一定的(de)影響。
今(jīn)天(tiān),小編為(wéi)大家整理了一些PLC日常(cháng)應用中(zhōng)的實用技巧,希望能對大家在日常使用PLC有所幫助。
1.接(jiē)地問題
PLC係統接地要求比較嚴格,最好有獨立的(de)專用接地係統,還要注意與PLC有關的其他設備也要可靠接地(dì)。
多個電路接地點連接在一起時,會產生意想不到的(de)電(diàn)流,導致邏輯錯誤或損壞電路(lù)。
產生不同的(de)接地電勢的原因,通(tōng)常是由於接地(dì)點在物理區域上被(bèi)分隔的太遠,當相距很遠的設(shè)備(bèi)被通信電纜或傳感器連接在一起(qǐ)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(hěn)短的距離(lí)內,大型設備的負載(zǎi)電流也可以在其與地電勢之間產生變化,或者通過電磁作用直接產生不可預知的電流。
在不正確的(de)接地點的電源之間,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方式。為了提高抗共模幹擾能力,對於模擬信號可以采用屏蔽浮地技術,即(jí)信號電纜的屏(píng)蔽層一點接地,信號回路浮空(kōng),與大地絕緣電阻應不小於50MΩ。
2.幹擾處理
工業現(xiàn)場的環境(jìng)比較(jiào)惡劣,存在著許多高低頻幹擾。這些幹擾(rǎo)一般是通過與現場設(shè)備相連的電纜引入PLC的。 除了接地措施外,在電纜的設(shè)計選擇(zé)和敷設施工中,應注意采取(qǔ)一些抗幹擾措施:
(1)模(mó)擬量信號屬於小信號,極易受(shòu)到外界幹擾的影響,應選用(yòng)雙層屏蔽電纜;
(2)高速脈衝信號(如脈衝傳感器、計數碼盤等)應(yīng)選用屏(píng)蔽電纜,既防止外來的幹擾(rǎo),也防止高速(sù)脈衝信(xìn)號對低電平信號的幹擾;
(3)PLC之間的通信電纜(lǎn)頻率較高, 一般應選(xuǎn)用廠家提供的電纜,在要求不高的情況下(xià),可以選用帶屏蔽(bì)的(de)雙絞線電纜;
(4)模擬信號線、直流(liú)信(xìn)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(jiē)地,應不經過(guò)接線端子直接與設備相連;
(6)交(jiāo)流信號、直流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開敷設。
(7)在現場維護(hù)時,解(jiě)決幹(gàn)擾的方法有:對受幹擾的線路采用屏蔽線纜,重新敷設;在程序中加入抗幹擾濾波代碼。
3.消除線間電容避免誤(wù)動(dòng)作(zuò)
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(yī)定範圍之(zhī)內(nèi)。
即使是合(hé)格的電纜,當電纜長度超過一定長度時,各線間的電容容值也會超過所要求的值,當把此電纜用於PLC輸入時,線間電容就有可能引起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(biǎo)現為:接線正確,但PLC卻沒有輸入;PLC應該有的輸入沒有,而不應該有的卻有,即PLC輸入互(hù)相幹擾。為解決這一問題,應當做到:
(1)使用電纜芯絞合在(zài)一起的電纜;
(2)盡量縮短使用電纜的(de)長度(dù);
(3)把互(hù)相幹擾的輸入分開使用電纜;
(4)使用屏蔽(bì)電纜。
4.輸(shū)出模塊的(de)選用
輸出(chū)模塊分(fèn)為晶(jīng)體管、雙向可控矽(guī)、觸點型:
(1)晶(jīng)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,應注意晶體管漏(lòu)電(diàn)流對(duì)負載的影響(xiǎng)。
(2)可控矽型優點是無觸點、具有交流負(fù)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(fù)載能力大(dà)。常規控製中一(yī)般(bān)首先選用繼電器觸(chù)點(diǎn)型輸(shū)出,缺點是開關速度慢,一般在10ms左右,不(bú)適(shì)於高頻開關應用。
5.變頻器過電壓(yā)與過電流處理
(1)減小給定使電機減速運行時,電機進入再生發電製動狀態,電機回饋給變頻器的能量亦(yì)較高(gāo),這些能(néng)量貯存在濾波電容器中,使電(diàn)容上的電壓升高,並很快達到直(zhí)流過電壓保(bǎo)護的整定(dìng)值而使變頻器跳閘(zhá)。
處理方法為:采取在變頻器外部(bù)增設製動電阻的措施,用該電阻將電機回(huí)饋到直流側的再生電(diàn)能消耗(hào)掉。
(2)變頻器帶多個小(xiǎo)電機,當其中一(yī)個小電機發(fā)生過流故障時,變頻(pín)器就會過流故障報警,導致變頻器掉閘,從而導致其它(tā)正常的小電機也停止工作。
處理方法(fǎ):在變頻器輸出側加裝1:1的(de)隔離變壓器,當其中一台(tái)或幾小電機(jī)發生過流故(gù)障(zhàng),故障電流(liú)直流衝擊變(biàn)壓器,而不(bú)是衝擊變頻器,從而預防了變頻器的掉閘。經實(shí)驗後,工作良好,再沒發生以(yǐ)前的正常電(diàn)機也停機的故障。
6.標記輸入與輸出方便檢修
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(zhǐ)示燈及PLC編號,就像一塊有(yǒu)數十隻腳的集成電(diàn)路(lù)。任何一個人如果不看(kàn)原理圖來檢修故障設備,會束(shù)手無策,查找故(gù)障的速度會特別慢。鑒於這種情況,我們根據電氣原理圖繪製一張表格,貼(tiē)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之相對(duì)應的電器符號,中文名稱(chēng),即類似集成電(diàn)路各管腳的功能說明。
有了這張輸入輸出表格(gé),對(duì)於了解操(cāo)作過程(chéng)或熟悉本設備梯(tī)形圖的電工(gōng)就可(kě)以展開檢(jiǎn)修了。
但對(duì)於那些對操作過程(chéng)不熟悉,不會看梯形圖的電工來說,就需要再(zài)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過程中輸(shū)入回路(觸發元件、關聯(lián)元件)和輸出回路(執(zhí)行元件)的(de)邏輯對應關係。
實踐(jiàn)證明:如果你能熟(shú)練利用輸入輸出對應表及(jí)輸入輸出邏輯功能表,檢修電氣故障,不帶(dài)圖紙,也能輕鬆自如。
7.通過程序邏輯推斷(duàn)故障(zhàng)
現在工業上經常使用的PLC種類繁(fán)多,對於低端的PLC而言,梯形圖指令大同(tóng)小異,對於(yú)中高端機,如S7-300,許多程序是用語言表編的。
實用的梯(tī)形圖必須有中文符號注解,否則閱讀很困難,看梯形圖前如能大概了解設備工藝或操作過程,看起來比較容(róng)易。
若進行電氣故障分析,一般是(shì)應用反查法或稱反推法(fǎ),即根據輸入輸出對(duì)應表,從故障點找到對應PLC的輸出繼電器,開始反查滿足其動作的邏輯關係(xì)。
經驗表明,查到一處問題,故障基本可以排除,因為設備(bèi)同時發生(shēng)兩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是極其可靠的設(shè)備,出故障率很低,PLC、CPU等硬件損壞或軟件運行出錯的概率幾(jǐ)乎為零,PLC輸入點如不是(shì)強電入(rù)侵所致,幾乎也不會損壞,PLC輸出繼電器的常開點,若不是外圍負載短路或設計不合理,負載電流超出額定範圍,觸點的壽命也很長。
因此,我們查找電氣故障(zhàng)點,重點要放(fàng)在PLC的外圍電氣元件上,不要(yào)總是懷疑PLC硬件或程序有問題,這對快速維修好故障設備、快速恢複生產是十(shí)分重要的。
因(yīn)此筆者所談的PLC控製回路的電氣故(gù)障檢修,重點不在PLC本身,而是PLC所控製回路中的外圍電氣元件。
9.充分合(hé)理利用(yòng)軟、硬(yìng)件資源(yuán)
(1)不參與控製循環或在循環前已經(jīng)投入的指令可不接入PLC;
(2)多重指(zhǐ)令控製(zhì)一個任務時,可先(xiān)在PLC外部將(jiāng)它們並聯後再接入一個輸(shū)入點;
(3)盡量利用PLC內部功能軟元件(jiàn),充分調用中間狀態,使程(chéng)序具有完整連貫性(xìng),易於開發。同時也減(jiǎn)少硬件投入,降低了成本;
(4)條件(jiàn)允許的情況下最好獨立每一路輸出,便於控製和檢查,也保護其它輸出回路;當一個輸(shū)出點出現故障時隻會導致相應輸出回路失(shī)控;
(5)輸出若為正/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外部采取措(cuò)施(shī),防止負載在兩方向動作;
(6)PLC緊急(jí)停止應使用外部開關切斷,以確保安全。
10.其他注意事項
(1)不要將交流電源線接到輸入(rù)端子上, 以免燒壞PLC;
(2)接地端子應獨立接地,不與其它設備接地端串聯,接地線截麵積不(bú)小於2mm²;
(3)輔助電源功率較小,隻能帶動小功率的設備(光電傳感器(qì)等);
(4)一些PLC有一定數量的占有點數(即空地址接線端子),不要將線接上;
(5)當PLC輸出電路中沒有保護時,應在外部電路中串聯使用熔斷器等保護裝置,防止負載短(duǎn)路造成損壞。
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