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9個PLC獨門絕技,輕松應對PLC故障,一般不外傳

2018-08-02下載文件:暫時沒有下載文件


編者按

近年來,隨著社會的發展,PLC可編程序控制器在工業生產中得到了廣泛的使用,同時技術人員對其使用要求也在逐年增高,因此對系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確的操作會造成一定的影響。為大家整理了一些PLC日常應用中的9個小技巧,希望能對大家在日常使用PLC有所幫助。


一、PLC故障判斷

一般來說,PLC是極其可靠的設備,出故障率很低。PLC的CPU等硬件損壞或軟件運行出錯的概率幾乎為零;PLC輸入點如不是強電入侵所致,幾乎也不會損壞;PLC輸出繼電器的常開點,若不是外圍負載短路或設計不合理,負載電流超出額定范圍,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、快速恢復生產是十分重要的,因此筆者所談的PLC控制回路的電氣故障檢修,重點不在PLC本身,而是PLC所控制回路中的外圍電氣元件。

二、輸入輸出(I/O)模塊選取

輸出模塊分為晶體管、雙向可控硅、接點型。

晶體管型的開關速度最快(一般0.2ms),但負載能力最小,約0.2~0.3A、24VDC,適用于快速開關、 信號聯系的設備,一般與變頻、直流裝置等信號連接,應注意晶體管漏電流對負載的影響。

可控硅型優點是無觸點、具有交流負載特性,負載能力不大。

繼電器輸出具有交直流負載特點,負載能力大。常規控制中一般首先選用繼電器觸點型輸出,缺點是開關速度慢,一般在10ms左右,不適于高頻開關應用。

三、接地問題

PLC系統接地要求比較嚴格,最好有獨立的專用接地系統,還要注意與PLC有關的其他設備也要可靠接地。多個電路接地點連接在一起時,會產生意想不到的電流,導致邏輯錯誤或損壞電路。 產生不同的接地電勢的原因,通常是由于接地點在物理區域上被分隔的太遠, 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,即使在很短的距離內,大型設備的負載電流也可以在其與地電勢之間產生變化,或者通過電磁作用直接產生不可預知的電流。在不正確的接地點的電源之間,電路中有可能產生毀滅性的電流, 以至于破壞設備。

PLC系統一般選用一點接地方式。為了提高抗共模干擾能力,對于模擬信號可以采用屏蔽浮地技術,即信號電纜的屏蔽層一點接地,信號回路浮空,與大地絕緣電阻應不小于50MΩ。

四、消除線間電容避免誤動作

電纜的各導線間都存在電容,合格的電纜能把此容值限制在一定范圍之內。即使是合格的電纜,當電纜長度超過一定長度時,各線間的電容容值也會超過所要求的值,當把此電纜用于PLC輸入時,線間電容就有可能引起PLC的誤動作,會出現許多無法理解的現象。這些現象主要表現為: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輸入互相干擾。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;

2、盡量縮短使用電纜的長度;

3、把互相干擾的輸入分開使用電纜;

4、使用屏蔽電纜。?

五、抗干擾處理

工業現場的環境比較惡劣,存在著許多高低頻干擾。這些干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,在電纜的設計選擇和敷設施工中,應注意采取一些抗干擾措施:

1、模擬量信號屬于小信號,極易受到外界干擾的影響,應選用雙層屏蔽電纜;

2、高速脈沖信號(如脈沖傳感器、計數碼盤等)應選用屏蔽電纜,既防止外來的干擾,也防止高速脈沖信號對低電平信號的干擾;

3、PLC之間的通信電纜頻率較高,一般應選用廠家提供的電纜,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、控制柜內引入引出的屏蔽電纜必須接地,應不經過接線端子直接與設備相連;

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敷設。

7、在現場維護時,解決干擾的方法有:對受干擾的線路采用屏蔽線纜,重新敷設;在程序中加入抗干擾濾波代碼。

六、標記輸入輸出,方便檢修

PLC控制著一個復雜系統,所能看到的是上下兩排錯開的輸入輸出繼電器接線端子、對應的指示燈及PLC編號,就像一塊有數十只腳的集成電路。任何一個人如果不看原理圖來檢修故障設備,會束手無策,查找故障的速度會特別慢。鑒于這種情況,我們根據電氣原理圖繪制一張表格,貼在設備的控制臺或控制柜上,標明每個PLC輸入輸出端子編號與之相對應的電器符號,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,對于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。但對于那些對操作過程不熟悉,不會看梯形圖的電工來說,就需要再繪制一張表格:PLC輸入輸出邏輯功能表。該表實際說明了大部分操作過程中輸入回路(觸發元件、關聯元件)和輸出回路(執行元件)的邏輯對應關系。實踐證明如果你能熟練利用輸入輸出對應表及輸入輸出邏輯功能表,檢修電氣故障,不帶圖紙,也能輕松自如。

七、通過程序邏輯推斷故障

現在工業上經常使用的PLC種類繁多,對于低端的PLC而言,梯形圖指令大同小異,對于中高端機,如S7-300,許多程序是用語言表編的。實用的梯形圖必須有中文符號注解,否則閱讀很困難,看梯形圖前如能大概了解設備工藝或操作過程,看起來比較容易。

若進行電氣故障分析,一般是應用反查法或稱反推法,即根據輸入輸出對應表,從故障點找到對應PLC的輸出繼電器,開始反查滿足其動作的邏輯關系。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。

八、充分合理利用軟、硬件資源

1、不參與控制循環或在循環前已經投入的指令可不接入PLC;

2、多重指令控制一個任務時,可先在PLC外部將它們并聯后再接入一個輸入點;

3、盡量利用PLC內部功能軟元件,充分調用中間狀態,使程序具有完整連貫性,易于開發。同時也減少硬件投入,降低了成本;

4、條件允許的情況下最好獨立每一路輸出,便于控制和檢查,也保護其它輸出回路;當一個輸出點出現故障時只會導致相應輸出回路失控;

5、輸出若為正/反向控制的負載,不僅要從PLC內部程序上聯鎖,并且要在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。

九、其他注意事項

1、不要將交流電源線接到輸入端子上, 以免燒壞PLC;

2、接地端子應獨立接地,不與其它設備接地端串聯,接地線截面積不小于2mm2;

3、輔助電源功率較小,只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(即空地址接線端子),不要將線接上;

5、當PLC輸出電路中沒有保護時,應在外部電路中串聯使用熔斷器等保護裝置,防止負載短路造成損壞。

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