近年來,隨著(zhe)社會的(de)發展,PLC可編程序控製(zhì)器在工業生產中得到了廣泛的使(shǐ)用,同時技術人員對其使用要求也(yě)在逐年增高,因此對係統正常穩定運行要求也(yě)越來(lái)越高。PLC產品本身的(de)可靠性(xìng)可以保證,但(dàn)在應用中一些不正確的操(cāo)作會造成一定的影響。今天(tiān),小編為大家整理了一些PLC日常(cháng)應用中的實用技(jì)巧,希望能對大家在日常使用PLC有所幫助。1接地問(wèn)題PLC係統接地要求(qiú)比較嚴(yán)格(gé),最好有(yǒu)獨(dú)立的專用接地係統,還要注意與(yǔ)PLC有關的其他設備也要(yào)可靠接地。
多個電路(lù)接地點連接在一起時,會產生意想不到的電流(liú),導致邏輯錯誤或損壞電路。
產生不同的接地電勢的原因,通常(cháng)是由(yóu)於接地點在物理區(qū)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(de)時候,電纜線和地之間的電(diàn)流就會流經整個電路,即(jí)使在很短的距離內,大型設備的負載電流也可以在其(qí)與地電勢之間產生變化,或者(zhě)通(tōng)過(guò)電磁作用直接產生不可預知的電流(liú)。在不正確的接地點的電源之間,電路(lù)中有可(kě)能(néng)產生毀滅性的電流, 以至於破壞設備。
PLC係(xì)統一般選用一點接地方式。為了提高抗共模幹擾能(néng)力,對於模擬信號可以采(cǎi)用屏蔽浮地技術,即信號(hào)電纜(lǎn)的屏蔽層一點接地,信(xìn)號回路浮空,與大地絕緣電阻應不小於50MΩ。
2幹擾處(chù)理
工(gōng)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(xiàn)場設備相連的電纜引入(rù)PLC的。
除了接地措施(shī)外(wài),在電纜的設計選擇和敷(fū)設施工中,應注意采(cǎi)取一些抗幹擾措施:
(1)模擬量信(xìn)號屬於小信號,極易(yì)受到(dào)外界(jiè)幹擾的影響,應選用雙層屏蔽電纜;
(2)高速脈衝(chōng)信號(如脈衝傳(chuán)感器、計數碼盤等)應選(xuǎn)用屏蔽電纜,既防止外來的幹擾,也防止(zhǐ)高速脈衝信號對低電平信號的幹擾;
(3)PLC之(zhī)間的通信電(diàn)纜頻率較(jiào)高, 一般應選用廠家提供的電纜(lǎn),在要求不高的情況下,可以選用帶屏(píng)蔽的雙絞線電纜;
(4)模擬信號線(xiàn)、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(nèi)引入引出(chū)的屏蔽電纜必須接地,應(yīng)不經過接線端子直接與設備相連;
(6)交流信(xìn)號、直流信(xìn)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)在現場維護時,解決幹擾的方法有:對受幹擾的線(xiàn)路采用(yòng)屏蔽線纜,重新敷設;在(zài)程序中加入抗幹擾濾波代碼(mǎ)。
3消除線(xiàn)間電容避免誤(wù)動作
電纜的各導線間都存在電容,合格的電纜能把此容值限製在一定範(fàn)圍(wéi)之內。
即使(shǐ)是合格的電纜,當電纜長度超過一(yī)定長度時,各線(xiàn)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(diàn)容就有可能引起PLC的誤動作,會出現許多(duō)無法理解(jiě)的現象。
這些現(xiàn)象主要表現為:明接線正確,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(shū)入互相幹擾。為解決這一問題,應當做到:
(1)使用電纜芯絞合在一起的電纜(lǎn);(2)盡量縮(suō)短使用電纜的長度;(3)把互相幹擾的(de)輸入分開使用電纜;(4)使用屏蔽電纜。
4輸出模塊的選用
輸出模塊分為(wéi)晶體管、雙(shuāng)向可控矽、接點型:
(1)晶(jīng)體管型的開關速度最(zuì)快(一般0.2ms),但負載能力(lì)最小,約0.2~0.3A、24VDC,適用於快速開關、 信號聯係的設備(bèi),一般與變頻、直流裝置等(děng)信號連接(jiē),應注意晶體管漏電流對負載的影響。
(2)可控矽(guī)型優點是無觸(chù)點、具有交流負載特(tè)性,負載能力不大。
(3)繼電器輸出具有交直流負(fù)載特點,負載能力大。常規控製中一般(bān)首先選用繼電器觸點型輸出,缺點是開關速度慢,一般在(zài)10ms左(zuǒ)右,不適於高頻開關應用。
5變頻器(qì)過電壓與(yǔ)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(tài),電(diàn)機回饋給變頻器的能量亦較高,這些能量貯存在(zài)濾波電容器中,使電容上的(de)電壓升高,並很快達到直流過電壓保護的(de)整(zhěng)定值而使變頻器跳閘。
處理方法為:采取在變頻(pín)器外部增設製動電阻的措施,用該電阻將電機回饋到直流側的再生電(diàn)能消耗掉。
(2)變(biàn)頻器帶多個小電機,當其中一個小(xiǎo)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(ér)導致其它正常的小電機(jī)也停止工作。
處理方法:在變頻器(qì)輸出側加裝(zhuāng)1:1的隔離變壓器,當其中一台或幾小電機發生(shēng)過流故障,故障電流直流(liú)衝擊變壓器,而(ér)不是衝擊變(biàn)頻器,從(cóng)而預防(fáng)了變頻(pín)器的掉閘。經實(shí)驗(yàn)後,工作良好,再沒發生以前的正常電機也停機的故障(zhàng)。
6標記輸入與輸出方便(biàn)檢修(xiū)PLC控製著一個複雜係統,所能看(kàn)到的是上下兩排(pái)錯開的輸入輸出(chū)繼電(diàn)器接線(xiàn)端子(zǐ)、對應的指示燈及PLC編號(hào),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圖來檢修故障設備,會(huì)束手無策,查找故障的速度會特別(bié)慢。鑒於這種情況,我們根據電氣原理圖繪製(zhì)一(yī)張表格,貼在設備的控製台或控製櫃上(shàng),標明每個PLC輸入輸出端子編(biān)號(hào)與之相對應的(de)電(diàn)器(qì)符號,中文名稱,即類似集成電(diàn)路各管腳的功能(néng)說明。
有(yǒu)了這張輸入輸出表格,對於了解操(cāo)作過程或熟悉本(běn)設備梯形圖的電工就可以展開檢修了。
但對於那些對操作過程不熟悉(xī),不會看梯形圖的電工來說,就需要再繪製一張表格:PLC輸入輸出邏輯功能表。該(gāi)表實(shí)際(jì)說明了(le)大(dà)部分操作過程中輸入回路(觸發(fā)元件、關聯元件)和輸出回路(執行元件)的邏輯對(duì)應關係。
實踐證明:如果你能熟練利用(yòng)輸入輸出對應表及輸入輸出邏輯功能表,檢修電氣故障,不(bú)帶圖紙,也能(néng)輕鬆自如。
7通過程序邏輯推斷故障
現在工業上經(jīng)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,對於中高端機(jī),如S7-300,許多程序是用(yòng)語言表編的。
實用(yòng)的梯形圖必須(xū)有中文符號注解,否則閱(yuè)讀(dú)很困難,看梯(tī)形圖前如能大概了解(jiě)設備工藝或(huò)操作過程,看起來比較容易。
若進(jìn)行電(diàn)氣故障分析,一般是應用反查法或稱反推法(fǎ),即根據輸入輸出對應表(biǎo),從故(gù)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。
經驗表明(míng),查到一處問題,故障基(jī)本(běn)可以(yǐ)排除,因為(wéi)設(shè)備同時發生兩起及兩起以上的故障點是不多(duō)的。
8PLC自身故障判斷
一般來(lái)說,PLC是(shì)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出(chū)錯的概率幾乎為(wéi)零,PLC輸入點如不(bú)是強電入侵所致,幾乎也不會損壞,PLC輸出繼電器的常開點,若不是外(wài)圍負載(zǎi)短路(lù)或設計(jì)不合理,負載(zǎi)電流超出額定範圍,觸點的壽命也很長。
因此,我們查找(zhǎo)電氣故障點,重點要放在PLC的外圍電氣元(yuán)件(jiàn)上,不要總是懷疑PLC硬件或(huò)程序有問題,這對快速維修好故障設備、快速(sù)恢複生產是十分重要的。
因(yīn)此筆者所談的PLC控製回(huí)路的電氣故障檢修,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)理利用軟、硬件資源(1)不參與控製循(xún)環或在循環前已(yǐ)經投入的指(zhǐ)令可不接入PLC;(2)多重指令控製一個(gè)任(rèn)務時(shí),可先在PLC外部將它們並聯後再接(jiē)入一個輸入點;(3)盡量利用PLC內部功(gōng)能軟元件,充分調用中間狀態,使程序具有完整連貫(guàn)性,易於開發。同時也減少硬件投入,降低了成本(běn);(4)條件允許的情況下最好獨立每一路輸出,便(biàn)於控製和檢查,也保護其它輸出回路;當一個輸出點出(chū)現故障時隻會導致相應輸出回路失控;(5)輸出若為正/反向控製的負載,不僅要從PLC內部程序上聯鎖,並且要在PLC外部采取措施,防止負載(zǎi)在兩方向動作;(6)PLC緊急停(tíng)止應使用外部開關切斷,以確保安全。
10其(qí)他注意事項(xiàng)
(1)不要(yào)將交流電源線接到輸入端子上, 以免燒壞PLC;(2)接(jiē)地(dì)端子應獨立(lì)接地(dì),不(bú)與其它設備接地端串聯,接地線截麵積不小於2mm²;(3)輔助電源功率較小,隻能帶動小功率的設備(光電傳感器等);(4)一些PLC有一定數量的占有點數(shù)(即空(kōng)地址接線端子(zǐ)),不要(yào)將線接上;(5)當PLC輸(shū)出電路中(zhōng)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(zǎi)短路造成損壞。