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PLC的選型方法、安裝和維護時應注意的問題(二)

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PLC的選型方法、安裝和維護時應注意的問題(二)

發布日期:2018-03-07 作者: 點擊:

  考慮是否需要擴展機架或遠程I/O機架等。

  (三)電源的選擇

  PLC的供電電源,除了引進設備時同時引進PLC應根據產品說明書要求設計和選用外,一般PLC的供電電源應設計選用220VAC電源,與國內電網電壓一致。重要的應用場合,應采用不間斷電源或穩壓電源供電。

  如果PLC本身帶有可使用電源時,應核對提供的電流是否滿足應用要求,否則應設計外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC,對輸入和輸出信號的隔離是必要的,有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。

  (四)存儲器的選擇

  由於計算機集成芯片技術的發展,存儲器的價格已下降,因此,為保證應用項目的正常投運,一般要求PLC的存儲器容量,按256個I/O點至少選8K存儲器選擇。需要複雜控製功能時,應選擇容量更大,檔次更高的存儲器。

  (五)冗餘功能的選擇

  1.控製單元的冗餘

  (1)重要的過程單元:CPU(包括存儲器)及電源均應1B1冗餘。

  (2)在需要時也可選用PLC硬件與熱備軟件構成的熱備冗餘係統、2重化或3重化冗餘容錯係統等。

  2.I/O接口單元的冗餘

  (1)控製回路的多點I/O卡應冗餘配置。

  (2)重要檢測點的多點I/O卡可冗餘配置。3)根據需要對重要的I/O信號,可選用2重化或3重化的I/O接口單元。

  (六)經濟性的考慮

  選擇PLC時,應考慮性能價格比。考慮經濟性時,應同時考慮應用的可擴展性、可操作性、投入產出比等因素,進行比較和兼顧,最終選出較滿意的產品。

  輸入輸出點數對價格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費用。當點數增加到某一數值後,相應的存儲器容量、機架、母板等也要相應增加,因此,點數的增加對CPU選用、存儲器容量、控製功能範圍等選擇都有影響。在估算和選用時應充分考慮,使整個控製係統有較合理的性能價格比。

PLC安裝和維護時應注意的問題 

1 引言

  可編程控製器(PLC)是一種新型的通用自動化控製裝置,它將傳統的繼電器控製技術、計算機技術和通訊技術融為一體,具有控製功能強,可*性高,使用靈活方便,易於擴展等優點而應用越來越廣泛。但在使用時由於工業生產現場的工作環境惡劣,幹擾源眾多,如大功率用電設備的起動或停止引起電網電壓的波動形成低頻幹擾,電焊機、電火花加工機床、電機的電刷等通過電磁耦合產生的工頻幹擾等,都會影響PLC的正常工作。

  盡管PLC是專門在現場使用的控製裝置,在設計製造時已采取了很多措施,使它對工業環境比較適應,但是為了確保整個係統穩定可*,還是應當盡量使PLC有良好的工作環境條件, 並采取必要的抗幹擾措施。

2 PLC在安裝和維護時應注意的問題

  2.1 PLC的安裝

  PLC適用於大多數工業現場,但它對使用場合、環境溫度等還是有一定要求。控製PLC的工作環境,可以有效地提高它的工作效率和壽命。在安裝PLC時,要避開下列場所:

  (1)環境溫度超過0 ~ 50℃的範圍;

  (2)相對濕度超過85%或者存在露水凝聚(由溫度突變或其他因素所引起的);

  (3)太陽光直接照射;

  (4)有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等;

  (5)有打量鐵屑及灰塵;

  (6)頻繁或連續的振動,振動頻率為10 ~ 55Hz、幅度為0.5mm(峰-峰);

  (7)超過10g(重力加速度)的衝擊。

  小型可編程控製器外殼的4個角上,均有安裝孔。有兩種安裝方法,一是用螺釘固定,不同的單元有不同的安裝尺寸;另一種是DIN(德國共和標準)軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板,左右各一對。在軌道上,先裝好左右夾板,裝上PLC,然後擰緊螺釘。為了使控製係統工作可*,通常把可編程控製器安裝在有保護外殼的控製櫃中,以防止灰塵、油汙、水濺。為了保證可編程控製器在工作狀態下其溫度保持在規定環境溫度範圍內,安裝機器應有足夠的通風空間,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環境超過55C,要安裝電風扇,強迫通風。

  為了避免其他外圍設備的電幹擾,可編程控製器應盡可能遠離高壓電源線和高壓設備,可編程控製器與高壓設備和電源線之間應留出至少200mm的距離。

  當可編程控製器垂直安裝時,要嚴防導線頭、鐵屑等從通風窗掉入可編程控製器內部,造成印刷電路板短路,使其不能正常工作甚至永久損壞。

  2.2 電源接線

  PLC供電電源為50Hz、220V±10%的交流電。

  FX係列可編程控製器有直流24V輸出接線端。該接線端可為輸入傳感(如光電開關或接近開關)提供直流24V電源。

  如果電源發生故障,中斷時間少於10ms,PLC工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值,則PLC停止工作,所有的輸出點均同時斷開。當電源恢複時,若RUN輸入接通,則操作自動進行。

  對於電源線來的幹擾,PLC本身具有足夠的抵製能力。如果電源幹擾特別嚴重,可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的幹擾。

  2.3 接地

  良好的接地是保證PLC可*工作的重要條件,可以避免偶然發生的電壓衝擊危害。接地線與機器的接地端相接,基本單元接地。如果要用擴展單元,其接地點應與基本單元的接地點接在一起。為了抑製加在電源及輸入端、輸出端的幹擾,應給可編程控製器接上專用地線,接地點應與動力設備(如電機)的接地點分開。若達不到這種要求,也必須做到與其他設備公共接地,禁止與其他設備串聯接地。接地點應盡可能接近PLC。

  2.4 直流24V接線端

  使用無源觸點的輸入器件時,PLC內部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點7mA的電流。

  PLC上的24V接線端子,還可以向外部傳感器(如接近開關或光電開關)提供電流。24V端子作傳感器電源時,COM端子是直流24V地端。如果采用擴展船員,則應將基本單元和擴展單元的24V端連接起來。另外,任何外部電源不能接到這個端子。

  如果發生過載現象,電壓將自動跌落,該點輸入對可編程控製器不起作用。

  每種型號的PLC的輸入點數量是有規定的。對每一個尚未使用的輸入點,它不耗電,因此在這種情況下,24V電源端子向外供電流的能力可以增加。

  FX係列PLC的空位端子,在任何情況下都不能使用。

  2.5 輸入接線

  PLC一般接受行程開關、限位開關等輸入的開關量信號。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負載轉換信號的端口。輸入接線,一般指外部傳感器與輸入端口的接線。

  輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時,輸入端接通,輸入線路閉合,同時輸入指示的發光二極管亮。

  輸入端的一次電路與二次電路之間,采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器,以防止由於輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作。

  若在輸入觸點電路串聯二極管,在串聯二極管上的電壓應小於4V。若使用帶發光二極管的舌簧開關,串聯二極管的數目不能超過兩隻。

  另外,輸入接線還應特別注意以下幾點:

  (1)輸入接線一般不要超過30m。但如果環境幹擾較小,電壓降不大時,輸入接線可適當長些。

  (2)輸入、輸出線不能用同一根電纜,輸入、輸出線要分開。

  (3)可編程控製器所能接受的脈衝信號的寬度,應大於掃描周期的時間。

  2.6 輸出接線

  (1)可編程控製器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。

  (2)輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時,同一號碼的兩個輸出端接通。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隻能用同一類型、同一電壓等級的電源。

  (3)由於PLC的輸出元件被封裝在印製電路板上,並且連接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印製電路板,因此,應用熔絲保護輸出元件。

  (4)采用繼電器輸出時,承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命,因此繼電器工作壽命要求長。

  (5)PLC的輸出負載可能產生噪聲幹擾,因此要采取措施加以控製。

  此外,對於能使用戶造成傷害的危險負載,除了在控製程序中加以考慮之外,還應設計外部緊急停車電路,使得可編程控製器發生故障時,能將引起傷害的負載電源切斷。

  交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜,輸出線應盡量遠離高壓線和動力線,避免並行。

3 結語

  PLC以其顯著的優點而廣泛用於工業控製,其實際應用涉及的問題很多,本文隻是就其現場安裝和維護問題提出了一些注意事項,供從事PLC設計及應用人員參考。  


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關鍵詞:PLC選型,PLC機型,PLC選型方法

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