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淺析PLC常見問題及解決方法

2018-03-27 11:08:36 大云網  點擊量: 評論 (0)
摘要:介紹可編程控制器在工業控制領域的應用以及PLC在應用過程中,要保證正常運行應該注意的一系列常見問題,并給出一些合理的建議及解

       摘要:介紹可編程控制器在工業控制領域的應用以及PLC在應用過程中,要保證正常運行應該注意的一系列常見問題,并給出一些合理的建議及解決方法。


  關鍵詞:PLC 工業控制 抗干擾 布線 接地 建議


  一、簡述


  多年來,可編程控制器(以下簡稱PLC)從其產生到現在,實現了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍;其功能從弱到強,實現了邏輯控制到數字控制的進步;其應用領域從小到大,實現了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數字運算、人機接口和網絡的各方面能力都已大幅提高,成為工業控制領域的主流控制設備,在各行各業發揮著越來越大的作用。


  二、PLC的應用領域


  目前,PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,使用情況主要分為如下幾類:
  1.開關量邏輯控制;

       2.工業過程控制;

       3.運動控制;

       4 .數據處理;

       5.通信及聯網。


  三、PLC的應用特點


  1.可靠性高,抗干擾能力強。

       2.配套齊全,功能完善,適用性強。

       3.易學易用,深受工程技術人員歡迎。

       4.系統的設計,工作量小,維護方便,容易改造。


  (1)安裝與布線。動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應分別配線,隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙膠線連接。


  PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備,不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內。PLC的輸入與輸出最好分開走線,開關量與模擬量也要分開敷設。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜,輸出線應盡量遠離高壓線和動力線,避免并行。


  (2)I/O端的接線。輸入接線:輸入接線一般不要太長。輸入/輸出線不能用同一根電纜,輸入/輸出線要分開。盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端,使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致,便于閱讀。


  輸出連接:輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中,可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。


  由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板。


  使用電感性負載時應合理選擇,或加隔離繼電器。
  PLC的輸出負載可能產生干擾,因此要采取措施加以控制。


    四、PLC應用中需要注意的問題


  PLC是一種用于工業生產自動化控制的設備,一般不需要采取什么措施就可以直接在工業環境中使用。然而,當生產環境過于惡劣,電磁干擾特別強烈,或安裝使用不當,就可能造成程序錯誤或運算錯誤,因此在使用中應注意以下問題:


  1.工作環境
  (1)溫度。PLC要求環境溫度在0~55℃,安裝時不能放在發熱量大的元件下面,四周通風散熱的空間應足夠大。
  (2)濕度。為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小于85%(無凝露)。
  (3)震動。應使PLC遠離強烈的震動源,防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時,必須采取減震措施,如采用減震膠等。
  (4)空氣。避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
  (5)電源。PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環境中,可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。


  2.控制系統中干擾及其來源
  現場電磁干擾是PLC控制系統中最常見也是最易影響系統可靠性的因素之一,所謂治標先治本,找出問題所在,才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現場干擾的源頭。
  (1)干擾源及一般分類。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。
  (2)PLC系統中干擾的主要來源及途徑
  強電干擾:PLC系統的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓。
  柜內干擾:控制柜內的高壓電器,大的電感性負載,混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。
  來自接地系統混亂時的干擾:接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾。
  來自PLC系統內部的干擾:主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生,如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
  變頻器干擾:一是變頻器啟動及運行過程中產生諧波對電網產生傳導干擾,引起電網電壓畸變,影響電網的供電質量;二是變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾,影響周邊設備的正常工作。


  3.主要抗干擾措施
  (1)電源的合理處理,抑制電網引入的干擾。對于電源引入的電網干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾,還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。


  (2)正確選擇接地點,完善接地系統。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件,可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路,在變化磁場的作用下,屏蔽層內又會出現感應電流,通過屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號回路。


  安全地或電源接地:將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電,可從安全接地導入地下,不會對人造成傷害。


  五、結束語


  隨著PLC應用領域的不斷拓寬,如何高效可靠的使用PLC也成為其發展的重要因素。21世紀,PLC會有更大的發展,產品的品種會更豐富、規格更齊全,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控制場合的需求,PLC作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分,將在工業控制領域發揮越來越大的作用。

 

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責任編輯:電力交易小郭

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