近年來,隨著社會的發展,PLC可編程邏輯控製器在工業生產中得到了廣泛的使用,同時技術人(rén)員對其(qí)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)可以保證,但在應用中一些不正確的操作會造成一定的影響。
今天,小編為大家整理了一(yī)些PLC日常應用中的實用技(jì)巧,希(xī)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(dú)立的專用接地係統,還要注意與PLC有關的其他(tā)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(bú)同的接地電勢的原因,通常是由於接(jiē)地點在物理(lǐ)區域上被分(fèn)隔的太遠,當相距很遠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(jiān)的電流就會流經(jīng)整個電路,即使在很短的距離內,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(cí)作用直接產生(shēng)不可預知的電流。
在不正確的接地點的電源之間,電路中有可能產生毀滅性的電流, 以至(zhì)於破(pò)壞設備。
PLC係統一般選用一(yī)點接地方式。為了提高抗共模幹(gàn)擾(rǎo)能力,對(duì)於模擬信號可以采用(yòng)屏蔽浮地(dì)技術,即信號電纜的屏蔽層一點(diǎn)接地,信號回(huí)路(lù)浮空,與大地(dì)絕緣電阻應不小於50MΩ。
2.幹擾處理
工業現場的環境比較(jiào)惡劣,存在著許多高低頻幹擾。這些幹擾一(yī)般是通過(guò)與現場設備相連的電(diàn)纜引入PLC的。 除了接地措施外,在電纜的設計選擇和(hé)敷設施工中,應注意采取(qǔ)一些(xiē)抗幹擾措施:
(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(píng)蔽電纜;
(2)高速脈衝信號(如脈衝傳感器、計數碼盤等)應選用屏蔽電纜,既防止(zhǐ)外來的幹擾,也防止高(gāo)速(sù)脈衝信號對低電平信號的幹擾;
(3)PLC之間的通信電纜頻率較高, 一般應選(xuǎn)用廠家提供的電纜,在要求不高的情況下,可以選用帶屏(píng)蔽(bì)的雙絞線電纜;
(4)模擬(nǐ)信號線、直流(liú)信號線不能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(lǎn)必須(xū)接(jiē)地,應不經過接(jiē)線端子直接與設(shè)備相連;
(6)交流信號、直流信(xìn)號和模擬信號不能(néng)共(gòng)用一(yī)根電纜,動力(lì)電纜應與信號電纜分開敷設。
(7)在現場維護時,解決幹擾的方法(fǎ)有:對受幹擾的線路采用屏蔽線纜,重新敷設;在(zài)程序中加入抗幹擾濾波代碼。
3.消(xiāo)除線間電容避免誤動作
電(diàn)纜的各導(dǎo)線間都存在電容,合格的電纜能把(bǎ)此容值限製在一定範圍(wéi)之內。
即使是合格的電(diàn)纜,當電纜長度超過(guò)一定長度時,各線間的電容(róng)容值也會超(chāo)過所要求的值,當把此電纜(lǎn)用(yòng)於PLC輸入時,線間電容就有可能引起PLC的誤動(dòng)作,會出現許多無(wú)法理解(jiě)的現象。
這些現象主要表現為:接線正確,但PLC卻沒有輸入;PLC應該有的輸(shū)入(rù)沒有,而不應該有的卻有,即PLC輸入互相(xiàng)幹擾。為(wéi)解決這一問題,應當做到:
(1)使(shǐ)用電纜芯絞合在一起的(de)電(diàn)纜;
(2)盡量縮短使用電纜的長(zhǎng)度;
(3)把互相幹擾的輸入分開使用電纜;
(4)使用屏蔽電纜。
4.輸出模塊的選用(yòng)
輸出模塊分為晶體管、雙向可控矽(guī)、觸點型:
(1)晶體管型的(de)開關速(sù)度最快(kuài)(一般0.2ms),但負(fù)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,應注意晶體管漏電流對負(fù)載的影響。
(2)可控矽型優點是無觸(chù)點、具有交流負載特性,負載能(néng)力(lì)不大(dà)。
(3)繼電器輸(shū)出具有交直流負載特點,負載能力大。常規控製中一般首先選用繼電器(qì)觸點型輸出,缺點是開(kāi)關速(sù)度慢,一般在10ms左右,不適於高(gāo)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(diàn)機進入再生發電製動狀態,電(diàn)機回饋給(gěi)變頻器的能量亦較高,這些(xiē)能量貯存在濾波電(diàn)容器中(zhōng),使電容上的電壓升(shēng)高,並很快達到直(zhí)流過電壓保護的整定值而使變頻器跳閘。
處理方法為:采(cǎi)取在變頻(pín)器外部增設製動電(diàn)阻的措施,用該電阻將(jiāng)電機回饋到(dào)直流側的再生電能消耗掉。
(2)變頻器帶多個小(xiǎo)電機,當其中一個小(xiǎo)電機發生過流故障時,變(biàn)頻器就會過流故障報警,導致變頻器掉閘,從(cóng)而導(dǎo)致(zhì)其它正常的小電機也停止工作。
處理方法(fǎ):在變頻器(qì)輸出側加裝1:1的隔離變壓器,當其中一台或幾小電機發生過流故障,故障電流直流衝擊變壓器,而不是衝擊變(biàn)頻器,從而預防了變頻器的掉閘(zhá)。經實驗後,工作良好,再(zài)沒發生以前的正常電機也停機的故障。
6.標(biāo)記輸入(rù)與輸出方(fāng)便檢修
PLC控製(zhì)著一個複雜係(xì)統,所能看到的是上下(xià)兩排錯開的輸入輸出繼電器接線端子、對應的指示燈(dēng)及PLC編號,就像一塊有數十隻腳的集成電(diàn)路。任何一個人如果不看原理(lǐ)圖來檢修(xiū)故障設備,會束手無(wú)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,貼在(zài)設備的控製台或控(kòng)製櫃上,標明每個PLC輸入輸出端(duān)子編號與之相對應的電器符號,中文名稱,即類似集成電路各(gè)管腳(jiǎo)的功能說明。
有(yǒu)了這張輸入輸出表格(gé),對於了解操作過程或熟悉本設備梯形圖的電工就可(kě)以展(zhǎn)開檢修(xiū)了。
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過程中輸入回路(觸發元件、關聯元件)和輸出回路(執行(háng)元(yuán)件)的邏輯對應關係。
實踐證明:如果你能熟練利用(yòng)輸入輸出對應表(biǎo)及輸(shū)入輸出(chū)邏輯功(gōng)能表,檢修電氣故障,不帶圖紙(zhǐ),也能輕鬆自如。
7.通(tōng)過程序邏輯推斷故障
現在工業上經常使用的PLC種類繁多,對於低端的PLC而言,梯形(xíng)圖指令大同小異,對(duì)於中高端機,如S7-300,許(xǔ)多程序是用語言表編的。
實用的梯形圖必須有中文符(fú)號注解,否則閱讀很困難,看梯形(xíng)圖前如能大概了解設備工藝(yì)或操作過程,看起(qǐ)來比較容易。
若進行電氣故障分析,一般(bān)是應用反查法或(huò)稱反推法,即根據輸入輸(shū)出對應表,從故障點找到對應(yīng)PLC的輸出繼電器,開始反查滿(mǎn)足(zú)其動作的邏輯關係。
經驗表明,查到一處問題,故障基本可以排除,因為設備同時發生兩起及兩起以上的故障點是不多(duō)的(de)。
8.PLC自(zì)身(shēn)故障判斷
一般來說,PLC是極其可靠的設備,出故障率很低,PLC、CPU等硬件損壞或軟件運行(háng)出錯的概率幾乎為零,PLC輸入(rù)點如(rú)不是強電入(rù)侵所致,幾乎也不會損壞,PLC輸出繼電器的常開點,若不是(shì)外(wài)圍負載短路或設計不(bú)合(hé)理,負載電流超出額定範圍,觸點的壽(shòu)命也很長。
因此,我們查找電氣故障點,重點要放在PLC的外圍電氣元件上(shàng),不要(yào)總是懷疑PLC硬件或程序有問(wèn)題,這對快速維修好故障設(shè)備、快速恢複生產是十分重要的。
因此筆者所談的PLC控製回路的電氣故障檢修,重點不(bú)在PLC本身,而(ér)是PLC所控製回路中的外圍電氣元件。
9.充(chōng)分合理利用軟、硬件(jiàn)資源
(1)不參與控製循環或在循環前已經投入的(de)指令可不接(jiē)入PLC;
(2)多重指令控(kòng)製一個(gè)任務時,可先在PLC外部(bù)將它們並聯後再接入一個輸入點;
(3)盡量利用PLC內部功能軟元件,充分調(diào)用中(zhōng)間(jiān)狀態,使程序具有完整連貫性,易於開發。同時也減(jiǎn)少(shǎo)硬件投入,降低了成本;
(4)條件允許的情(qíng)況下最好獨立每一路輸(shū)出,便於控製(zhì)和(hé)檢查,也保護其它輸(shū)出回路;當一個輸出點出現故障時隻會(huì)導致(zhì)相應輸出回路失控;
(5)輸出(chū)若為正/反向控製的負載,不僅要從PLC內部程序上聯鎖,並(bìng)且要在PLC外部采取措施,防止負載在兩方(fāng)向動作;
(6)PLC緊急停止應使用外(wài)部開關切斷,以確(què)保安全。
10.其他注(zhù)意事項
(1)不(bú)要將交流電源線接(jiē)到輸(shū)入端子上, 以免燒壞PLC;
(2)接地端子應獨(dú)立接地,不與其(qí)它設(shè)備接(jiē)地端串聯,接地(dì)線截麵積不小於2mm²;
(3)輔助電源功率較小,隻能帶動小功(gōng)率的設(shè)備(光電傳感器等);
(4)一(yī)些PLC有一定數量的占有點數(shù)(即空地址接線端子),不(bú)要(yào)將線接上;
(5)當PLC輸(shū)出電路中(zhōng)沒(méi)有保護時,應在外部電路中串聯(lián)使(shǐ)用熔斷(duàn)器等保護裝(zhuāng)置,防止負(fù)載短路造成損壞(huài)。
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