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PLC应用中应注意的问题

文章作者:创始人 发布时间:2022-09-15 10:56:54 浏览次数:0

PLC是专门为工业生产服务的控制装置,通常不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。但是,当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,都不能保证PLC的正常运行,因此在使用中应注意以下问题。

PLC的应用领域目前,PLC已广泛应用于国内外钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、纺织、交通、环保和文化娱乐等各个行业。

1. 开关量逻辑控制。它取代了传统的继电器电路,实现了逻辑控制和时序控制。可用于单台设备的控制,也可用于多机群控和自动化流水线。如注塑机、印刷机、装订机、组合机床、磨床、包装生产线、电镀线等。

2. 工业过程控制在工业生产过程中,存在一些不断变化的量(即模拟量)如温度、压力、流量、液位和速度。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块,采用各种控制算法程序对模拟量进行处理,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中常用的调节方法。过程控制广泛应用于冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。

3. 运动控制PLC可用于圆周运动或直线运动控制。一般采用特殊的运动控制模块,如可以驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4. 数据处理PLC具有数学运算(包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传输、数据转换、排序、查表、位运算等功能,可以完成数据的采集、分析和处理。数据处理一般用于造纸、冶金、食品等一些大型控制系统。

5. 通讯与联网PLC通讯包括PLC之间的通讯和PLC与其他智能设备之间的通讯。随着工厂自动化网络的发展,现在所有的PLC都有通讯接口,通讯非常方便。PLC的应用特点1、可靠性高、抗干扰能力强可靠性高是电气控制设备的关键性能。由于采用现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺,内部电路采用先进的抗干扰技术,可靠性高。采用PLC组成控制系统,与同等规模的继电器接触器系统相比,电气接线和开关触点减少到数百甚至数千,故障大大减少。此外,PLC具有硬件故障自检测功能,可在发生故障时及时发出报警信息。在应用软件中,用户还可以编写外围设备的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路和设备也能获得故障自诊断保护。这样,整个系统将非常可靠。2、配套设施齐全、功能齐全、适用性强PLC发展到今天,已形成了各种规模的系列产品,可用于各种规模的工控场合。除逻辑处理功能外,大部分PLC都具备完善的数据计算能力,可应用于各种数字控制领域。各种功能单元大量涌现,使PLC渗透到位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。再加上PLC通讯能力的增强和人机界面技术的发展,利用PLC组成各种控制系统非常容易。3、易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC是工矿企业的工业控制设备。其界面简洁,编程语言易于工程技术人员接受。梯形语言的图形符号和表达方式与继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了大门。4.系统设计,工作量小,维护方便,易于改造

一、工作环境

1. 温度 (西门子PLC系列)

PLC要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足

够大,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔;开关柜上、下部应有通风的百叶窗,防止太阳光直接照射;如果周围环境超过55℃,要安装电风扇强迫通风。

2. 湿度

为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。

3. 震动

图片10

应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避

免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。

4. 空气

避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中,并安装空气净化装置。

5. 电源

PLC供电电源为50Hz、220(1±10%)V的交流电,对于电源线来的干扰,PLC本身具有足够的抵制能力。对于可靠性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境,可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接LC滤波电路。如图1所示。

FX系列PLC有直流24V输出接线端,该接线端可为输入传感器(如光电开关或接近开关)提供直流24V电源。当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。

二、安装与布线

1. 动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。

2. PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。

3. PLC的输入与输出好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

4. PLC基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单独敷设,以防止外界信号的干扰。

5. 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。

三、I/O端的接线

1. 输入接线

(1)输入接线一般不要超过30米。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。

(2)输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。

(3)尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。

2. 输出连接

图片11

(1)输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。

(2)由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板,因此,应用熔丝保护输出元件。

(3)采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时选择继电器工作寿命要长。

(4)PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。

四、外部安全电路

为了确保整个系统能在安全状态下可靠工作,避免由于外部电源发生故障、PLC出现异常、误操作以及误输出造成的重大经济损失和人身伤亡事故,PLC外部应安装必要的保护电路。

(1)可编程控制器有监视定时器等自检功能,检查出异常时,输出全部关闭。但当可编程控制器CPU故障时就不能控制输出,因此,对于能使用户造成伤害的危险负载,为确保设备在安全状态下运行,需设计外电路加以防护。

(2)电源过负荷的防护。如果PLC电源发生故障,中断时间少于10秒,PLC工作不受影响,若电源中断超过10秒或电源下降超过允许值,则PLC停止工作,所有的输出点均同时断开;当电源恢复时,若RUN输入接通,则操作自动进行。因此,对一些易过负载的输入设备应设置必要的限流保护电路。

(3)急停电路。对于能使用户造成伤害的危险负载,除了在控制程序中加以考虑之外,还应设计外部紧急停车电路,使得PLC发生故障时,能将引起伤害的负载电源可靠切断。

(4)保护电路。正反向运转等可逆操作的控制系统,要设置外部电器互锁保护;往复运行及升降移动的控制系统,要设置外部限位保护电路。

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