SIEMENS徐州西門子PLC代理商

時間：2023-09-22作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：21

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引言

    可編程序控制器（以下簡稱PLC）是在程序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。從廣義上講，PLC是一種計算機系統(tǒng)，比一般計算機具有較強的與工業(yè)過程相連接的輸入輸出接口，并已成為自動化控制系統(tǒng)的基本裝置。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機械、冶金、化工、汽車、輕工等行業(yè)中，已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸器的邏輯控制。用PLC來控制系統(tǒng)設(shè)備，其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就PLC本身而言，平均無故障時間一般已可達3~5萬小時；而三菱的F系列，據(jù)稱其平均無故障時間已達30萬小時。所以，整個PLC控制系統(tǒng)的可靠性，主要取決于PLC的外圍設(shè)備，比如輸入器件中的行程開關(guān)、按鈕、接近開關(guān)，輸出器件中的接觸器、繼電器和電磁閥等。另外，從軟件程序的編制來考慮，如果能編制出一個帶有監(jiān)控的程序，對提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進行一些探討。

    1、從PLC的外圍設(shè)備來考慮提高PLC的可靠性

    PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計的控制設(shè)備。當(dāng)工作環(huán)境較為惡劣，如電磁干擾較強、濕度高、電源、輸入和輸出電路等易受到干擾時，會使控制系統(tǒng)的可靠性受到影響。

    1.1 工作環(huán)境的要求

    除了為特殊工作環(huán)境而設(shè)計的PLC外，一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在0~55℃的范圍，并要避免太陽光直接照射；安裝時要遠離大的熱源，保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件；空氣的相對濕度應(yīng)小于85%，不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動的場所；對振動源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說明書的要求，安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施?？諝庵杏蟹蹓m和有害氣體時，應(yīng)將PLC封閉安裝。

    1.2 電源的要求

    不同的PLC產(chǎn)品，對電源的要求也不同，這里包括電源的電壓等級、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。

    對電磁干擾較強、而對PLC可靠性要求又較高的場合，PLC的供電應(yīng)與動力供電和控制電路供電分開；必要時，可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾波電路等。在設(shè)計時，外接的直流電源應(yīng)采用穩(wěn)壓電源，供電功率應(yīng)留有20%~30%的余量。對由控制器本身提供的直流電源，應(yīng)了解它所能提供的較大電流，防止過電流造成設(shè)備的損壞。

    1.3 接地和接線

    1) PLC的良好接地是正常運行的前提。在設(shè)計時，PLC的接地應(yīng)與動力設(shè)備的接地分開，采用**接地；如不能分開接地時，應(yīng)采用共用接地；**禁止采用共通接地方法。如圖1所示，接地點應(yīng)盡可能靠近PLC，接地線的線徑應(yīng)大于4mm²，接地電阻一般應(yīng)小于10Ω。

2) PLC的接線包括輸入接線和輸出接線。輸入接線的長度不宜過長，一般不大于30m；在線路距離較長時，可采用中間繼電器進行信號的轉(zhuǎn)換。輸入接線的COM端與輸出接線的COM端不能接在一起。輸入接線與輸出接線的電纜應(yīng)分開設(shè)置。必要時，可在現(xiàn)場分別設(shè)置接線箱。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入信號和輸出信號的接線必須采用屏蔽電纜；屏蔽層的接地端應(yīng)為一點接地，接地點宜在控制器側(cè)。

    1.4 冗余設(shè)計和降級操作設(shè)計

    1) 對可靠性要求較高的應(yīng)用場合，冗余設(shè)計和降級操作是必要的。冗余設(shè)計可采用熱后備或冷后備方式。熱后備方式操作時，冗余的后備系統(tǒng)也同時運行，兩者輸出的一致時，表示系統(tǒng)是正常運行的；一旦不一致，則發(fā)出警報信號，同時，根據(jù)自診斷的結(jié)果，切換到正常的系統(tǒng)去。冷后備方式操作時，冷后備系統(tǒng)不運行，它在自診斷出運行系統(tǒng)故障后才切入后備系統(tǒng)。對PLC來說，冗余系統(tǒng)的范圍主要是CPU、存儲單元、電源系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，只有在可靠性要求很高時，才會包括輸入輸出單元的冗余等。

    2) 降級操作是指在設(shè)計時，將手動操作包括在內(nèi)的設(shè)計。例如，緊急停車的設(shè)計，關(guān)鍵設(shè)備的開停和再啟動功能的設(shè)計等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級的操作，即對部分或全部設(shè)備進行手動的開停操作，以避免設(shè)備的損壞或?qū)θ藛T的傷害。此外，在設(shè)計中也可考慮從全自動到半自動、直至手動的操作等。

    1.5 PLC的I/O電路

    1) 由于PLC是通過輸入電路接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號，因此輸入電路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性。比如：按鈕、行程開關(guān)等輸入開關(guān)量的觸點接觸是否良好、接線是否牢固等。設(shè)備上的機械限位開關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件。在設(shè)計時，應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)。此外，按鈕的常開和常閉觸點的選擇也會影響到系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)以一個簡單的起動、停止控制線路為例，如圖2和圖3所示的是兩個控制線路和它們的對應(yīng)梯形圖。這兩個控制線路的控制功能完全一樣，按下起動按鈕，輸出動作；按下停止按鈕，輸出斷開；但它們的可靠性不一樣。我們設(shè)輸出斷開為安全狀態(tài)，那么圖3的可靠性要比圖2的高。這是因為SB1、SB2都有發(fā)生故障的可能，而較常見的現(xiàn)象是輸入電路開路。當(dāng)采用圖3電路時，不論SB1、SB2開關(guān)本身開路還是接線開路，輸出都為安全狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的安全和可靠。








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