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淺析PLC可編程常見問題及解決方法

摘要:隨著現(xiàn)代化企業(yè)工業(yè)自動化生產(chǎn)規(guī)模的擴大,PLC可編程在工業(yè)自動化控制中的應用越來越廣泛。PLC可編程是專為工業(yè)控制設計的,一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。但是在PLC可編程控制系統(tǒng)中,如果環(huán)境過于惡劣 或安裝使用不當,會降低系統(tǒng)的可靠性。本文根據(jù)PLC可編程的含義,具體分析了其應用范圍與應注意的幾個問題。
  
PLC可編程實質(zhì)上是一種專用計算機 由中央處理單元CPU、存儲器輸入輸出I/o模塊以及編程器等組成。PLC硬件部分包括外圍線路、電源模塊、I/o模塊等,其中外圍線路由現(xiàn)場信號輸入(1:L)l按鈕、行程開關、傳感器的輸出開關量、中間繼電器輸出等)和現(xiàn)場輸出信號(比如電磁閥線圈、繼電器 接觸器 電阻絲、電動機等).以及一些導線、接線端子和接線盒等組成。在引起PLC的常見故障中,主要分為功能性故障和硬件故障兩大類,其中硬件部分的故障要占到8O% 以上。

一、外圍電路元器件故障:
  此類故障在
PLC可編程工作一定時間后的故障中經(jīng)常發(fā)生。在PLC可編程控制回路中如果出現(xiàn)元器件損壞故障,PLC可編程控制系統(tǒng)就會立即自動停止工作。輸入電路是PLC可編程接受開關量、模擬量等輸入信號的端口,其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。對于開關量輸出來說,PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式,具體選擇哪種形式的輸出應根據(jù)負載要求來決定,選擇不當會使系統(tǒng)可靠性降低 嚴重時導致系統(tǒng)不能正常工作。此外 PLC的輸出端子帶負載能力是有限的.如果超過了規(guī)定的最大限值.必須外接繼電器或接觸器.才能正常工作。外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量,是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機械故障造成觸點不動或接觸不良
二、端子接線接觸不良:
  此類故障在
PLC 可編程工作一定時間后隨著設備動作的頻率升高出現(xiàn)。由于控制柜配線缺陷或者使用中的震動加劇及機械壽命等原因,接線頭或元器件接線柱易產(chǎn)生松動而引起接觸不良。這類故障的排除方法是使用萬用表,借助控制系統(tǒng)原理圖或者是PLC可編程邏輯梯形圖進行故障診斷維修。對于某些比較重要的外設接線端子的接線,為保證可靠連接.一般采用焊接冷壓片或冷壓插針的方法處理。
三、PLC出現(xiàn)非正常工作的功能性故障:
 。1)、
PLC可編程受到干擾引起的功能性故障:
  自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型
PLC可編程 是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設計的控制裝置 在設計和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施.故具有較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運行穩(wěn)定性和較高的可靠性 因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。PLC可編程受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。在實際的生產(chǎn)環(huán)境下,外部干擾是隨機的,與系統(tǒng)結構無關,且干擾源是無法消除的 只能針對具體情況加以限制 內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結構有關.主要通過系統(tǒng)內(nèi)交流主電路 模擬量輸入信號等引起,通過精心設計系統(tǒng)線路或系統(tǒng)軟件濾波等處理.可使內(nèi)部干擾得到最大限度的抑制。PLC生產(chǎn)現(xiàn)場的抗干擾技術措施 通常從電源與接地保護、接線安排 屏蔽和抗噪聲等4個方面著手考慮。
(2)電源與接地保護:
  
PLC可編程本身的抗干擾能力一般都很強。通常.將PLC可編程的電源與系統(tǒng)的動力設備電源分開配線 對于電源線來的干擾,一般都有足夠強的抑制能力。但是電源干擾特別嚴重 可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設備與地之間的干擾,提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個系統(tǒng)中含有擴展單元.則其電源必須與基本單元共用一個開關控制,也就是說 它們的上電與斷電必須同時進行。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾,應給PLC接專用地線 接地線線徑要足夠粗.接地電阻要小于4Q,接地點應盡可能靠近PLC,并且接地點要與其它設備分開。對供電系統(tǒng)中的強電設備 其外殼、柜體、框架、機座及操作手柄等金屬構件必須保護接地。PLC內(nèi)部電路包括CPU、存儲器和其他接口共接數(shù)字地.外部電路包括A/D、D/A 等共接模擬地 并用粗短的銅線將PLC底板與中央接地點星形聯(lián)結防哚聲干擾。PLC非接地工作時,應將PLC的安裝支架容性接地以抑制電磁干擾。
 。3)接線安排:
   3、(1)電氣柜內(nèi)線路走線布置。只有有屏蔽的模擬量輸入信號線才能與數(shù)字量信號線裝在同一線槽內(nèi),直流電壓數(shù)字量信號線和模擬量信號線不能與交流電壓線同在一線槽內(nèi)。只有有屏蔽的220V電源線才能與信號線裝在同一線槽內(nèi)。電氣柜電纜插頭的屏蔽一定要可靠接地。
     3、(2)電氣柜外部走線安排。直流和交流電壓的數(shù)字量信號線和模擬量信號線一定要各自用獨立的電纜,且要用屏蔽電纜。信號線電纜可與電源電纜共同裝在一線槽內(nèi).為改進抗噪性建議保證間隔10cm以上。
  4、屏蔽處理:
  PLC外殼的屏蔽,一般應保證與電氣柜浮空。在PLC外殼底板上加裝一塊等位屏蔽板(一般使用鍍鋅板).保護地使用銅導線與底板保持一點連接 其截面積應不少于1 0mm ,以構成等位屏蔽體,有效地消除外部電磁場的干擾。對模擬量信號的屏蔽總線可絕緣并將中央點連到參考電位或地(GND)上。數(shù)字量信號線的電纜兩端接地可保證較好地排除高頻干擾。
  5、抗噪聲的措施:
  對處于強磁場(例如變壓器)的部分要進行金屬屏蔽 電控柜內(nèi)不宜采用熒光燈具照明。PLC控制系統(tǒng)電源也應采用相應的抗干擾措施。PLC控制系統(tǒng)電源抗干擾的方法有采用隔離變壓器、低通濾波器及應用頻譜均衡法3種。其中隔離變壓器是最常用的,因為PLC的i/o模塊電源常用DC24V.須經(jīng)隔離變壓器降壓,再經(jīng)整流橋整流供給,或者直接使用開關電源供給。
  6、
PLC可編程周期性死機:
  PLC可編程周期性死機的特征是PLC每運行若干時間就出現(xiàn)死機或者程序混亂,或者出現(xiàn)不同的中斷故障顯示,重新啟動后又一切正常。根據(jù)實踐經(jīng)驗認為,該現(xiàn)象最常見原因是由于PLC機體長時間的積灰造成。所以應定期對PLC可編程機架插槽接口處進行吹掃。吹掃時可先用壓縮空氣或軟毛刷將控制板上、各插槽中的灰塵吹掃凈,再用95%酒精擦凈插槽及控制板插頭。清掃完畢后細心組3.3 PLC無故程序丟失
  
PLC可編程程序丟失通常是由于接地不良 接線有誤、操作失誤和干擾等幾個方面的原因造成的。(1)PLC 主機及模塊必須有良好的接地。(2)主機電源線的相線與中性線必須接線正確。(3)預先準備好程序包,用作備份。(4)使用手持編程器查找故障時,應將鎖定開關置于垂直位置.拔出就可起到保護內(nèi)存的功能。(5)由于干擾的原因造成PLC程序丟失.其處理方法可參照PLC可編程受干擾引起故障的處理。當PLG可編程出現(xiàn)故障時,只要按照一般的故障規(guī)律進行判斷,應該可以準確迅速地把故障排除掉。
三、結束語:
  隨著
PLC可編程應用領域的不斷拓寬,如何高效可靠的使用PLC可編程也成為其發(fā)展的重要因素。21世紀,PLC可編程會有更大的發(fā)展,產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全,通過完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求,PLC可編程作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分,將在工業(yè)控制領域發(fā)揮越來越大的作用。

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