PLC应用及使用中应注意的问题 .docx

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1、精品名师归纳总结一、简述多年来 , 可编程掌握器 以下简称 PLC）从其产生到现在 , 实现了接线规律到储备规律的飞跃。其功能从弱到强, 实现了规律掌握到数字掌握的进步。其应用领域从小到大, 实现了单体设备简洁掌握到胜任运动掌握、过程掌握及集散掌握等各种任务的跨过. 今日的PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面才能都已大幅提高, 成为工业掌握领 域 的 主 流 控 制 设 备 ,在 各 行 各 业 发 挥 着 越 来 越 大 的 作 用 .二、PLC的应用领域目前,PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化消遣等各个行业

2、, 使用情形主要分为如下几类：1开关量逻辑控制取代传统的继电器电路, 实现规律掌握、次序掌握, 既可用于单台设备的掌握, 也可用于多机群控及自动化流水线. 如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等.2工业过程控制在工业生产过程当中 , 存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量即模拟量） ,PLC 采纳相应的 A/D 和 D/A 转换模块及各种各样的掌握算法程序来处理模拟 量, 完成闭环掌握 .PID调剂是一般闭环掌握系统中用得较多的一种调剂方法. 过程掌握在冶金 、 化 工 、 热 处 理 、 锅 炉 控 制 等 场 合 有 非 常 广 泛 的 应 用

3、.3 运动控制PLC 可以用于圆周运动或直线运动的掌握. 一般使用专用的运动掌握模块, 如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置掌握模块, 广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合.4 数据处理PLC 具有数学运算 含矩阵运算、函数运算、规律运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能, 可以完成数据的采集、分析及处理. 数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统.5 通信及联网PLC通信含 PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信. 随着工厂自动化网络的发 展,现在 的PLC都 具 有 通 信接 口 ,通信 非 常 方 便 .三、PLC的应用特点可编辑资料 -

4、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结1可靠性高,抗干扰能力强高牢靠性是电气掌握设备的关键性能 .PLC 由于采纳现代大规模集成电路技术 , 采纳严格的生产工艺制造 , 内部电路实行了先进的抗干扰技术 , 具有很高的牢靠性 . 使用 PLC构成掌握系统 , 和同等规模的继电接触器系统相比 , 电气接线及开关接点已削减到数百甚至数千分之一 , 故障也就大大降低 . 此外 ,PLC 带有硬件故障自我检测功能, 显现故障时可准时发出警报信息 . 在应用软件中 , 应用者仍可以编入外围器件的故障自诊断程序, 使系统中除PLC 以 外 的 电 路 及 设 备 也 获 得 故 障 自 诊 断 保 护 . 这

5、样 , 整 个 系 统 将 极 高 的 可 靠 性 .2配套齐全,功能完善,适用性强PLC 进展到今日 , 已经形成了各种规模的系列化产品, 可以用于各种规模的工业掌握场合 . 除了规律处理功能以外,PLC 大多具有完善的数据运算才能, 可用于各种数字掌握领域. 多种多样的功能单元大量涌现, 使 PLC 渗透到了位置掌握、温度掌握、CNC 等各种工业掌握中 . 加上 PLC 通信才能的增强及人机界面技术的进展, 使用 PLC组成各种掌握系统变得非常容易.3易学 易 用 ,深 受工 程 技 术人员 欢迎PLC 是面对工矿企业的工控设备. 它接口简洁 , 编程语言易于为工程技术人员接受. 梯形图语

6、言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近, 为不熟识电子电路、不懂运算机 原 理 和 汇 编 语 言 的 人 从 事 工 业 控 制 打 开 了 方 便 之 门 .4 系 统 的 设 计 ,工 作 量 小 ,维 护 方 便 ,容 易 改 造PLC 用储备规律代替接线规律, 大大削减了掌握设备外部的接线, 使掌握系统设计及建造的周期大为缩短, 同时日常爱护也变得简洁起来, 更重要的是使同一设备经过转变程序 而 改 变 生 产 过 程 成 为 可 能 . 这 特 别 适 合 多 品 种 、 小 批 量 的 生 产 场 合 .2）安装与布线动力线、掌握线以及 PLC 的电源线和 I/O 线应分别

7、配线 , 隔离变压器与 PLC 和I/O 之间应采纳双胶线连接 . 将 PLC 的 IO 线和大功率线分开走线 , 如必需在同一线槽内 , 分开捆扎沟通线、直流线 , 如条件答应 , 分槽走线最好 , 这不仅能使其有尽可能大的空间距离 , 并 能 将 干 扰 降 到 最 低 限 度 . 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. 在柜内 PLC应远离动力线 二者之间距离应大于200mm） . 与 PLC 装在同一个柜子内的电感性负载, 如功率较大的继电器 , 接触器的线圈 , 应并联RC 消弧电路. PLC 的输入与输出最好分开走线,

8、 开关量与模拟量也要分开敷设. 模拟量信号的传送应采纳屏蔽线, 屏蔽层应一端或两端接的, 接的电阻应小于屏蔽层电阻的1/10.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结沟通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.3）I/O端的接线输入接线输入接线一般不要太长. 但假如环境干扰较小 , 电压降不大时 , 输入接线可适当长些. 输 入 /输 出 线 不 能 用 同 一 根 电 缆 ,输 入 /输 出 线 要 分 开 .尽可能采纳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样,便于阅读.输出连接输出端接线分为独立输出和公共输出 . 在不同组

9、中 , 可采纳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 .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 , 如将连接输出元 件 的 负 载 短 路 , 将 烧 毁 印 制 电 路 板 .采纳继电器输出时 , 所承担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 应 合 理 选 择 , 或 加 隔 离 继 电 器 . PLC 的输出负载可能产生干扰, 因此要实行措施加以掌握, 如直流输出的续流管保 护 , 交 流 输 出 的

10、 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、PLC应用中需要注意的问题PLC 是一种用于工业生产自动化掌握的设备 , 一般不需要实行什么措施 , 就可以直接在工业环境中使用 . 然而 , 尽管有如上所述的牢靠性较高 , 抗干扰才能较强 , 但当生产环境过于恶劣 , 电磁干扰特殊猛烈 , 或安装使用不当 , 就可能造成程序错误或运算错误 , 从而产生误输入并引起误输出 , 这将会造成设备的失控和误动作 , 从而不能保证 PLC的正常运行 , 要提高 PLC 掌握系统牢靠性 , 一方面要求 PLC 生产厂家提高设备的抗干扰才能。另一方

11、面 , 要求设计、安装和使用爱护中引起高度重视 , 多方协作才能完善解决问题 , 有效的增强系统的抗干扰性能.因此在使用中应注意以下问题：11工）作温环境度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PLC 要求环境温度在055oC, 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.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）震动应使 PLC 远离猛烈的震惊源, 防止振动频率为1055Hz 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

12、用 减 震 胶 等 .4）空气防止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 .电源PLC 对于电源线带来的干扰具有肯定的抵制才能. 在牢靠性要求很高或电源干扰特殊严峻的环境中 , 可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器, 以削减设备与的之间的干扰. 一般PLC都有直流 24V 输出供应应输入端, 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

13、误 信 息 .2.控制系统中干扰及其来源现场电磁干扰是 PLC掌握系统中最常见也是最易影响系统牢靠性的因素之一, 所谓治标先治本 , 找出问题所在 , 才能提出解决问题的方法. 因此必需知道现场干扰的源头.1 ） 干扰源及一般分类影响 PLC 掌握系统的干扰源, 大都产生在电流或电压猛烈变化的部位, 其缘由是电流转变产生磁场 , 对设备产生电磁辐射。磁场转变产生电流, 电磁高速产生电磁波 . 通常电磁干扰按干扰模式不同 , 分为共模干扰和差模干扰. 共模干扰是信号对的的电位差, 主要由电网串入、的电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态同方向）电压叠加所形成. 共模电压通过不对称电路可转换成差

14、模电压, 直接影响测控信号, 造成元器件损坏 这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要缘由）, 这种共模干扰可为直流, 亦可为沟通 . 差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压, 主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平稳电路转换共模干扰 所 形 成 的 电 压 , 这 种 干 扰 叠 加 在 信 号 上 ,直 接 影 响 测 量 与 控 制 精 度 .2） PLC系统 中 干 扰的 主 要 来源 及 途径强电干扰PLC 系统的正常供电电源均由电网供电. 由于电网掩盖范畴广, 它将受到全部空间电磁干扰而在线路上感应电压. 特殊是电网内部的变化, 刀开关操作浪涌、大型电力设备起可编辑资料 - -

15、- 欢迎下载精品名师归纳总结停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等, 都通过输电线路传到电源原边.柜内干扰掌握柜内的高压电器 , 大的电感性负载 , 纷乱的布线都简洁对PLC 造成肯定程度的干扰.来自信号线引入的干扰与 PLC 掌握系统连接的各类信号传输线, 除了传输有效的各类信息之外, 总会有外部干扰信号侵入 . 此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号外表的供电电源串入的电网干扰, 这往往被忽视。二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰, 即信号线上的外部感应干扰 , 这是很严峻的 . 由信号引入干扰会引起I/O信号工作反常和测量精度大大 降低,严重时将引起元器件损伤.来

16、自接的系统混乱时的干扰接的是提高电子设备电磁兼容性EMC）的有效手段之一 . 正确的接的 , 既能抑制电磁干扰的影响 , 又能抑制设备向外发出干扰。而错误的接的, 反而会引入严峻的干扰信号, 使PLC系统将无法正常工作.来自PLC系统内部的干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生, 如规律电路相互辐射及其对模 拟 电 路 的 影 响 , 模 拟 的 与 逻 辑 的 的 相 互 影 响 及 元 器 件 间 的 相 互 不 匹 配 使 用 等 .变频器干扰一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰, 引起电网电压畸变 ,影响电网的供电质量。二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干

17、扰, 影响周边设备的正常工作.3主要抗干扰措施电 源 的 合 理 处 理 ,抑 制 电网 引 入 的 干 扰对于电源引入的电网干扰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 的 之 间 的 干 扰 ,仍 可 以 在 电 源 输 入 端 串 接 LC滤 波 电 路 .4）正确选择接的点,完善接的系统良好的接的是保证PLC 牢靠工作的重要条件 , 可以防止偶然发生的电压冲击危害.接的的目的通常有两个, 其一为了安全 , 其二是为了抑制干扰 . 完善的接的系统是PLC掌握系统抗电磁干扰的重要措施之一.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PLC 掌握系统的的线

18、包括系统的、屏蔽的、沟通的和爱护的等. 接的系统纷乱对PLC 系统的干扰主要是各个接的点电位分布不均, 不同接的点间存在的电位差, 引起的环路电流 , 影响系统正常工作 . 例如电缆屏蔽层必需一点接的, 假如电缆屏蔽层两端A、B 都接的 , 就存在 的 电 位 差 , 有 电 流 流 过 屏 蔽 层 , 当 发 生 异 常 状 态 如 雷 击 时 , 的 线 电 流 将 更 大 .此外, 屏蔽层、接的线和大的有可能构成闭合环路, 在变化磁场的作用下 , 屏蔽层内又会显现感应电流 , 通过屏蔽层与芯线之间的耦合, 干扰信号回路 . 如系统的与其它接的处理纷乱 , 所产生的的环流就可能在的线上产生

19、不等电位分布, 影响 PLC 内规律电路和模拟电路的正常工作 .PLC 工作的规律电压干扰容限较低, 规律的电位的分布干扰简洁影响PLC 的规律运算和数据存贮 , 造成数据纷乱、程序跑飞或死机. 模拟的电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作. 安全的或电源接的将电源线接的端和柜体连线接的为安全接的. 如电源漏电或柜体带电, 可从安全接的导入的下,不会对人造成伤害. 系统接的PLC 掌握器为了与所控的各个设备同电位而接的, 叫系统接的 . 接的电阻值不得大于4 , 一般需将PLC 设备系统的和掌握柜内开关电源负端接在一起, 作为掌握系统的. 信号与屏蔽接的一般要求信号线必

20、需要有唯独的参考的, 屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就的或者掌握室唯独接的, 防止形成“的环路” . 信号源接的时 , 屏蔽层应在信号侧接的。不接的时 , 应在 PLC侧接的。信号线中间有接头时, 屏蔽层应坚固连接并进行绝缘处理, 肯定要防止多点接的。多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时, 各屏蔽层应 相 互 连 接 好 ,并 经 绝 缘 处 理 ,选 择 适 当 的 接 的 处 单 点 接 点 .5）对变频器干扰的抑制变 频 器 的 干 扰 处 理 一 般 有下 面 几 种 方 式 ：加隔离变压器 , 主要是针对来自电源的传导干扰, 可以将绝大部分的传导干扰阻隔在

21、隔离变压器之前.使用滤波器 , 滤波器具有较强的抗干扰才能, 仍具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些仍兼有尖峰电压吸收功能.使用输出电抗器 , 在变频器到电动机之间增加沟通电抗器主要是削减变频器输出在能 量 传 输 过 程 中 线 路 产 生 电 磁 辐 射 ,影 响 其 它 设 备 正 常 工 作 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结五、结束语PLC 掌握系统中的干扰是一个非常复杂的问题, 因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素 , 合理有效的抑制抗干扰, 才能够使 PLC掌握系统大的进展 , 产品的品种会更丰富、规格更齐全 , 通过完善的人机界面、完备的通信设备会更好的适应各种工业掌握场合的需求,PLC 作为自动化掌握网络和国际通用网络的重要组成部分, 将在工业掌握领域发挥越来越大的作用 .可编辑资料 - - - 欢迎下载