主頁 > 技術(shù)文章 > 淺析PLC可編程常見問題及解決方法 2024-10-27

淺析PLC可編程常見問題及解決方法

摘要：隨著現(xiàn)代化企業(yè)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，PLC可編程在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用越來越廣泛。PLC可編程是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。但是在PLC可編程控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過于惡劣或安裝使用不當(dāng)，會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。本文根據(jù)PLC可編程的含義,具體分析了其應(yīng)用范圍與應(yīng)注意的幾個(gè)問題。
　　PLC可編程實(shí)質(zhì)上是一種專用計(jì)算機(jī) 由中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器輸入輸出I/o模塊以及編程器等組成。PLC硬件部分包括外圍線路、電源模塊、I/o模塊等，其中外圍線路由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入(1：L)l按鈕、行程開關(guān)、傳感器的輸出開關(guān)量、中間繼電器輸出等)和現(xiàn)場(chǎng)輸出信號(hào)(比如電磁閥線圈、繼電器接觸器電阻絲、電動(dòng)機(jī)等).以及一些導(dǎo)線、接線端子和接線盒等組成。在引起PLC的常見故障中，主要分為功能性故障和硬件故障兩大類，其中硬件部分的故障要占到8O% 以上。

一、外圍電路元器件故障：
　　此類故障在PLC可編程工作一定時(shí)間后的故障中經(jīng)常發(fā)生。在PLC可編程控制回路中如果出現(xiàn)元器件損壞故障，PLC可編程控制系統(tǒng)就會(huì)立即自動(dòng)停止工作。輸入電路是PLC可編程接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號(hào)的端口，其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。對(duì)于開關(guān)量輸出來說，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，具體選擇哪種形式的輸出應(yīng)根據(jù)負(fù)載要求來決定，選擇不當(dāng)會(huì)使系統(tǒng)可靠性降低嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。此外 PLC的輸出端子帶負(fù)載能力是有限的.如果超過了規(guī)定的最大限值.必須外接繼電器或接觸器.才能正常工作。外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量，是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機(jī)械故障造成觸點(diǎn)不動(dòng)或接觸不良
二、端子接線接觸不良：
　　此類故障在PLC 可編程工作一定時(shí)間后隨著設(shè)備動(dòng)作的頻率升高出現(xiàn)。由于控制柜配線缺陷或者使用中的震動(dòng)加劇及機(jī)械壽命等原因，接線頭或元器件接線柱易產(chǎn)生松動(dòng)而引起接觸不良。這類故障的排除方法是使用萬用表，借助控制系統(tǒng)原理圖或者是PLC可編程邏輯梯形圖進(jìn)行故障診斷維修。對(duì)于某些比較重要的外設(shè)接線端子的接線，為保證可靠連接.一般采用焊接冷壓片或冷壓插針的方法處理。
三、PLC出現(xiàn)非正常工作的功能性故障：
　�。�1）、PLC可編程受到干擾引起的功能性故障：
　　自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC可編程是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制裝置在設(shè)計(jì)和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施.故具有較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運(yùn)行穩(wěn)定性和較高的可靠性因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。PLC可編程受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境下，外部干擾是隨機(jī)的，與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無關(guān)，且干擾源是無法消除的只能針對(duì)具體情況加以限制內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān).主要通過系統(tǒng)內(nèi)交流主電路模擬量輸入信號(hào)等引起，通過精心設(shè)計(jì)系統(tǒng)線路或系統(tǒng)軟件濾波等處理.可使內(nèi)部干擾得到最大限度的抑制。PLC生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾技術(shù)措施通常從電源與接地保護(hù)、接線安排屏蔽和抗噪聲等4個(gè)方面著手考慮。
（2）電源與接地保護(hù)：
　　PLC可編程本身的抗干擾能力一般都很強(qiáng)。通常.將PLC可編程的電源與系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備電源分開配線對(duì)于電源線來的干擾，一般都有足夠強(qiáng)的抑制能力。但是電源干擾特別嚴(yán)重可加接一個(gè)帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個(gè)系統(tǒng)中含有擴(kuò)展單元.則其電源必須與基本單元共用一個(gè)開關(guān)控制，也就是說它們的上電與斷電必須同時(shí)進(jìn)行。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC接專用地線接地線線徑要足夠粗.接地電阻要小于4Q，接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC，并且接地點(diǎn)要與其它設(shè)備分開。對(duì)供電系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備其外殼、柜體、框架、機(jī)座及操作手柄等金屬構(gòu)件必須保護(hù)接地。PLC內(nèi)部電路包括CPU、存儲(chǔ)器和其他接口共接數(shù)字地.外部電路包括A/D、D/A 等共接模擬地并用粗短的銅線將PLC底板與中央接地點(diǎn)星形聯(lián)結(jié)防哚聲干擾。PLC非接地工作時(shí)，應(yīng)將PLC的安裝支架容性接地以抑制電磁干擾。
　�。�3）接線安排：
　　 3、(1)電氣柜內(nèi)線路走線布置。只有有屏蔽的模擬量輸入信號(hào)線才能與數(shù)字量信號(hào)線裝在同一線槽內(nèi)，直流電壓數(shù)字量信號(hào)線和模擬量信號(hào)線不能與交流電壓線同在一線槽內(nèi)。只有有屏蔽的220V電源線才能與信號(hào)線裝在同一線槽內(nèi)。電氣柜電纜插頭的屏蔽一定要可靠接地。
3、(2)電氣柜外部走線安排。直流和交流電壓的數(shù)字量信號(hào)線和模擬量信號(hào)線一定要各自用獨(dú)立的電纜，且要用屏蔽電纜。信號(hào)線電纜可與電源電纜共同裝在一線槽內(nèi).為改進(jìn)抗噪性建議保證間隔10cm以上。
　　4、屏蔽處理：
　　PLC外殼的屏蔽，一般應(yīng)保證與電氣柜浮空。在PLC外殼底板上加裝一塊等位屏蔽板(一般使用鍍鋅板).保護(hù)地使用銅導(dǎo)線與底板保持一點(diǎn)連接其截面積應(yīng)不少于1 0mm ，以構(gòu)成等位屏蔽體，有效地消除外部電磁場(chǎng)的干擾。對(duì)模擬量信號(hào)的屏蔽總線可絕緣并將中央點(diǎn)連到參考電位或地(GND)上。數(shù)字量信號(hào)線的電纜兩端接地可保證較好地排除高頻干擾。
　　5、抗噪聲的措施：
　　對(duì)處于強(qiáng)磁場(chǎng)(例如變壓器)的部分要進(jìn)行金屬屏蔽電控柜內(nèi)不宜采用熒光燈具照明。PLC控制系統(tǒng)電源也應(yīng)采用相應(yīng)的抗干擾措施。PLC控制系統(tǒng)電源抗干擾的方法有采用隔離變壓器、低通濾波器及應(yīng)用頻譜均衡法3種。其中隔離變壓器是最常用的，因?yàn)镻LC的i/o模塊電源常用DC24V.須經(jīng)隔離變壓器降壓，再經(jīng)整流橋整流供給，或者直接使用開關(guān)電源供給。
　　6、PLC可編程周期性死機(jī)：
　　PLC可編程周期性死機(jī)的特征是PLC每運(yùn)行若干時(shí)間就出現(xiàn)死機(jī)或者程序混亂，或者出現(xiàn)不同的中斷故障顯示，重新啟動(dòng)后又一切正常。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，該現(xiàn)象最常見原因是由于PLC機(jī)體長時(shí)間的積灰造成。所以應(yīng)定期對(duì)PLC可編程機(jī)架插槽接口處進(jìn)行吹掃。吹掃時(shí)可先用壓縮空氣或軟毛刷將控制板上、各插槽中的灰塵吹掃凈，再用95%酒精擦凈插槽及控制板插頭。清掃完畢后細(xì)心組3.3 PLC無故程序丟失
　　PLC可編程程序丟失通常是由于接地不良接線有誤、操作失誤和干擾等幾個(gè)方面的原因造成的。(1)PLC 主機(jī)及模塊必須有良好的接地。(2)主機(jī)電源線的相線與中性線必須接線正確。(3)預(yù)先準(zhǔn)備好程序包，用作備份。(4)使用手持編程器查找故障時(shí)，應(yīng)將鎖定開關(guān)置于垂直位置.拔出就可起到保護(hù)內(nèi)存的功能。(5)由于干擾的原因造成PLC程序丟失.其處理方法可參照PLC可編程受干擾引起故障的處理。當(dāng)PLG可編程出現(xiàn)故障時(shí)，只要按照一般的故障規(guī)律進(jìn)行判斷，應(yīng)該可以準(zhǔn)確迅速地把故障排除掉。
三、結(jié)束語：
　　隨著PLC可編程應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用PLC可編程也成為其發(fā)展的重要因素。21世紀(jì)，PLC可編程會(huì)有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，通過完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求，PLC可編程作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。

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