近年來,隨著社會的發展,PLC可編程(chéng)邏輯控製器在工業生產中得到了廣泛的使用,同時技(jì)術人(rén)員對其使用要(yào)求(qiú)也在逐年增高(gāo),因此對係統正常穩定運行要求也越來越高。
PLC產品本身的可靠性可以保證,但在應用中一些不正(zhèng)確(què)的操作會造成(chéng)一(yī)定的影(yǐng)響。
今(jīn)天,小編為大家整理了一(yī)些PLC日常應(yīng)用中的實用技巧,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(zhuān)用接地係統,還要注意與PLC有關的其他設備也要可靠(kào)接地。
多個(gè)電路接地點連接(jiē)在一起時,會產生意想不到的電(diàn)流,導致邏(luó)輯錯誤或損壞電(diàn)路。
產(chǎn)生不同的接地電勢的原因,通常是由於(yú)接地點在物理區域上被分(fèn)隔的太遠,當相距很遠的設(shè)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(de)距離內,大型設備的負載電流(liú)也可(kě)以在(zài)其與地電勢之間產生(shēng)變化,或者通過電磁作用直接(jiē)產生不可預(yù)知(zhī)的電流。
在不正確(què)的接地點的電源之間,電路中有可能產生毀滅性的電流(liú), 以(yǐ)至於破壞(huài)設備(bèi)。
PLC係統一般選用一點接地(dì)方式。為了提高抗共模幹擾能力,對於模擬信號可(kě)以采用屏蔽浮地技術,即信號電(diàn)纜的屏蔽層一點接地,信(xìn)號回路浮空,與大地(dì)絕緣電阻應不小於(yú)50MΩ。
2.幹擾處理
工業現場的環境比較惡劣,存在著許多高低頻幹擾。這些幹擾一般是通過與現場設備相連的電纜引入PLC的。 除了接地措施外,在電纜的(de)設計選擇(zé)和(hé)敷設(shè)施工中,應注意采取一些抗幹擾措施:
(1)模擬量信號屬於小信號,極(jí)易受到外界(jiè)幹擾的影響,應選用雙層屏蔽電纜;
(2)高速脈(mò)衝信號(如脈衝傳感(gǎn)器、計數碼盤等)應選用屏蔽電纜,既防止(zhǐ)外(wài)來的幹擾,也防止高速脈衝信號對低電平信號的幹(gàn)擾;
(3)PLC之間的通信電纜頻率較高, 一般應選用廠家(jiā)提供的電纜,在要求不高的情況下,可以選用帶屏蔽的雙絞線電纜;
(4)模(mó)擬信號線、直流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(yǐn)入引出的屏蔽(bì)電纜必須接地,應不經過(guò)接線端子(zǐ)直接與設(shè)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,動力電纜應與信號電纜分開(kāi)敷設。
(7)在現場維護時,解決幹擾的方法有:對受幹擾(rǎo)的線路采用屏蔽線纜,重新敷設;在(zài)程(chéng)序(xù)中加(jiā)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(hé)格的電纜能把此容值限製在一定範圍(wéi)之內(nèi)。
即使是合格的電纜,當電纜長度超過一定(dìng)長度(dù)時,各線間的電容容值也會超過所要求的值,當把此電(diàn)纜用於PLC輸入時,線間電容就有可能引起(qǐ)PLC的誤動作,會出現許多無(wú)法理解的現象。
這些現象主要表(biǎo)現為:接線正確,但PLC卻沒有(yǒu)輸入;PLC應該有的輸(shū)入沒有,而不應該有的卻有,即PLC輸(shū)入互相幹擾。為解決這一問題,應當做到:
(1)使用(yòng)電纜芯絞合在一起的(de)電纜;
(2)盡量縮短使用電纜的長度;
(3)把互相幹擾的輸入分開使用(yòng)電纜(lǎn);
(4)使(shǐ)用屏蔽電纜。
4.輸出模塊的選用
輸出模(mó)塊分為晶體管(guǎn)、雙向可控矽、觸點型:
(1)晶體管型的開關速度最快(kuài)(一般0.2ms),但負載能力最(zuì)小,約0.2~0.3A、24VDC,適用於快速開關、 信號聯係的設備,一般(bān)與變頻(pín)、直流裝置等信號連接,應注意晶體管漏電流對負載的影響。
(2)可控矽型優點是無觸點(diǎn)、具有(yǒu)交流負(fù)載特(tè)性,負載能力不大。
(3)繼電器輸出具(jù)有交直流負載特點,負(fù)載能力大。常規控(kòng)製中一般首先選用繼(jì)電器觸點型輸出,缺點是開關速度(dù)慢,一般在10ms左右,不適於高頻開(kāi)關(guān)應用。
5.變(biàn)頻器過電壓與過電流處理
(1)減(jiǎn)小給定(dìng)使電機減速運行時,電機進入再(zài)生發電製動狀態(tài),電(diàn)機回饋給變(biàn)頻器(qì)的能量(liàng)亦較高,這些能量(liàng)貯存(cún)在濾波電容器(qì)中,使電容上的電壓升高,並很快(kuài)達到直流過電壓保護的整定值而使變頻器跳閘。
處理方(fāng)法為(wéi):采取在變頻器外部增(zēng)設製動電阻的措(cuò)施,用該電(diàn)阻將電機回饋到直(zhí)流側的再生電能消耗掉。
(2)變頻器帶多個小(xiǎo)電機,當其中一個小電機發生(shēng)過流故(gù)障時,變頻器就會過流故障報警,導致變頻器掉(diào)閘,從而導致其它正常的小電機也停止工作。
處理方法:在變頻器輸出側加裝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(zhí)流衝擊變壓器,而不是衝擊(jī)變頻器,從而預防了變(biàn)頻器的掉閘。經實驗後,工作良好,再沒發生以前的正常電(diàn)機也停機的故障(zhàng)。
6.標記(jì)輸入與輸出方(fāng)便檢修
PLC控製著(zhe)一個複(fù)雜係統,所能看到的是(shì)上(shàng)下兩排錯開的輸入輸出繼電器接線(xiàn)端子、對應的指示燈及PLC編號,就像一塊有數十(shí)隻腳的集成電(diàn)路。任何一個人如果不看原理(lǐ)圖來檢修故障設備,會(huì)束(shù)手無(wú)策,查找(zhǎo)故障的速度會特別慢。鑒於這種情況,我們根據電氣原理圖繪製一張表格,貼在設備的控製台或控製(zhì)櫃上,標明(míng)每個PLC輸入輸出端子編號與之相對應的電(diàn)器符號,中文名稱,即類似集成電路各管腳的功能說明。
有了這張輸入輸出表格(gé),對於(yú)了解操作過程或熟悉本設備梯形圖的電工就可以展開檢修了。
但對於那些(xiē)對操作過程不熟悉,不會看梯形(xíng)圖的電工來說,就需要再繪製一張表(biǎo)格(gé):PLC輸入輸出邏輯功能表。該表(biǎo)實(shí)際說明了大部分操作過程中輸入回路(觸發元件(jiàn)、關(guān)聯元件)和輸出回路(執行元件)的邏輯對應關係。
實踐證明:如果你能熟練利用輸入輸出對(duì)應表及輸入輸出邏輯功能表(biǎo),檢修電氣故障(zhàng),不帶圖紙(zhǐ),也(yě)能輕鬆自如。
7.通(tōng)過程序邏輯推斷故障
現在工業(yè)上經常使用的PLC種類繁多,對於低端的PLC而言,梯形圖指令大同小異,對於中高端(duān)機,如S7-300,許多程序是用語言表編的。
實用的梯形圖必須有(yǒu)中文符號注解,否則閱讀很(hěn)困難,看梯(tī)形圖前如能大概了(le)解設備工藝或操作過程(chéng),看起來(lái)比(bǐ)較容(róng)易。
若進行電氣故障分析,一般(bān)是應(yīng)用反查法(fǎ)或稱反推法,即根據輸入(rù)輸出對應表,從(cóng)故障點(diǎn)找到對應PLC的輸出繼電器(qì),開始反查滿足其動作的邏輯(jí)關係(xì)。
經驗表明,查到一處問題,故障基本可以排除,因為設備同時發生兩起及兩起以上的故障點是不多的。
8.PLC自身故障(zhàng)判(pàn)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(jiàn)損壞或軟件運行出錯(cuò)的概率幾乎(hū)為零,PLC輸入點(diǎn)如不是強電入侵所致,幾乎也不會損壞,PLC輸出繼電器的常(cháng)開點,若不是外(wài)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,我們查找電氣故障點,重點要放在PLC的外圍電氣元(yuán)件上,不要總是懷疑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(chǎn)是十(shí)分(fèn)重(chóng)要的。
因此筆(bǐ)者所談的PLC控製回路的電氣故障檢修(xiū),重點不在PLC本身,而是PLC所控製回路中的外圍電氣(qì)元件。
9.充分合理利用軟、硬件資源
(1)不參(cān)與控製循環或在循環前已經投入的指令可(kě)不接入PLC;
(2)多重指令控製一個任務時,可(kě)先在PLC外部將它們並聯後再接入一(yī)個輸入點;
(3)盡量利用(yòng)PLC內(nèi)部功能軟元件,充分調用中間狀態,使程序具有完整連貫性,易於開發。同時也(yě)減少硬件投入(rù),降低了(le)成本;
(4)條件允許的情況(kuàng)下最好獨立每一路輸出,便於(yú)控製(zhì)和檢查,也保(bǎo)護其它輸出回路(lù);當一(yī)個輸出點出現故障時隻會導致(zhì)相應(yīng)輸出回路失控(kòng);
(5)輸出若為正/反向控製的負載,不(bú)僅要從(cóng)PLC內部程(chéng)序上聯鎖,並且要在PLC外部采取措施,防止負載在兩方向動作;
(6)PLC緊急停止應使用外部開關切斷,以確保安全。
10.其他注意(yì)事項
(1)不(bú)要將交流電源線接到輸入端子上, 以免(miǎn)燒壞PLC;
(2)接地端子應獨立接地,不與其它設備接地端串聯,接地線截麵積不小於2mm²;
(3)輔助電源(yuán)功(gōng)率(lǜ)較小,隻能帶動小功(gōng)率的設備(光電傳感器(qì)等);
(4)一些PLC有一定數量(liàng)的占有點數(即空地址接線端子(zǐ)),不要將線接上;
(5)當PLC輸出電路中沒有保護時,應在(zài)外部電路中串聯使用(yòng)熔斷器等(děng)保護裝置,防止負載短路造成(chéng)損壞。
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