一、問題提出
可編程控制器是一種新型的通用自動(dòng)化控制裝置,它有許多優(yōu)點(diǎn),盡管可編程控制器在設(shè)計(jì)制造時(shí)已采取了很多措施,是它對(duì)工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng),但是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境較為惡劣,為確??删幊炭刂破骺刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定可靠,還是應(yīng)當(dāng)盡量使可編程控制器有良好的工作環(huán)境條件,并采取必要抗干擾措施。
二、可編程控制器的安裝和接線
(一)安裝的注意事項(xiàng)
1 .安裝環(huán)境
為保證可編程控制器工作的可靠性,盡可能地延長(zhǎng)其使用壽命,在安裝時(shí)一定要注意周圍的環(huán)境,其安裝場(chǎng)合應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn):
( 1 )環(huán)境溫度在 0 ~ 55 ℃ 范圍內(nèi)。
( 2 )環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)在 35 %~ 85 %范圍內(nèi)。
( 3 )周圍無易燃和腐蝕性氣體。
( 4 )周圍無過量的灰塵和金屬微粒。
( 5 )避免過度的震動(dòng)和沖擊。
( 6 )不能受太陽光的直接照射或水的濺射。
2 .注意事項(xiàng)
除滿足以上環(huán)境條件外,安裝時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
( 1 )可編程控制器的所有單元必須在斷電時(shí)安裝和拆卸。
( 2 )為防止靜電對(duì)可編程控制器組件的影響,在接觸可編程控制器前,先用手接觸某一接地的金屬物體,以釋放人體所帶靜電。
( 3 )注意可編程控制器機(jī)體周圍的通風(fēng)和散熱條件,切勿將導(dǎo)線頭、鐵屑等雜物通過通風(fēng)窗落入機(jī)體內(nèi)。
(二)安裝與接線
1 . PLC 系統(tǒng)的安裝
FX 系列可編程控制器的安裝方法有底板安裝和 DIN 導(dǎo)軌安裝兩種方法。
( 1 )底板安裝。利用可編程控制器機(jī)體外殼四個(gè)角上的安裝孔,用規(guī)格為 M4 的螺釘將控制單元、擴(kuò)展單元、 A/D 轉(zhuǎn)換單元、 D/A 轉(zhuǎn)換單元及 I/O 鏈接單元固定在底板上。
( 2 ) DIN 導(dǎo)軌安裝。利用可編程控制器底板上的 DIN 導(dǎo)軌安裝桿將控制單元、擴(kuò)展單元、 A/D 轉(zhuǎn)換單元、 D/A 轉(zhuǎn)換單元及 I/O 鏈接單元安裝在 DIN 導(dǎo)軌上。安裝時(shí)安裝單元與安裝導(dǎo)軌槽對(duì)齊向下推壓即可。將該單元從 DIN 導(dǎo)軌上拆下時(shí),需用一字形的螺絲刀向下輕拉安裝桿。
2 . PLC 系統(tǒng)的接線
PLC 系統(tǒng)的接線主要包括電源接線、接地、 I/O 接線及對(duì)擴(kuò)展單元接線等。
( 1 )電源接線。
FX 系列 PLC 使用直流 24V 、交流 100V ~ 120V 或 200V ~ 240V 的工業(yè)電源。 FX 系列 PLC 的外接電源端位于輸出端子板左上角的兩個(gè)接線端。使用直徑為 0.2cm 的雙絞線作為電源線。過強(qiáng)的噪聲及電源電壓波動(dòng)過大都可能使 FX 系列可編程控制器的 CPU 工作異常,以致引起整個(gè)控制系統(tǒng)癱瘓。為避免由此引起的事故發(fā)生,在電源接線時(shí),需采取隔離變壓器等有效措施,且用于 FX 系列可編程控制器, I/O 設(shè)備及電動(dòng)設(shè)備的電源接線應(yīng)分開連接,。
另外,在進(jìn)行電源接線時(shí)還要注意以下幾點(diǎn):
① FX 系列 PLC 必須在所有外部設(shè)備通電后才能開始工作。為保證這一點(diǎn),可采取下面的措施:
所有外部設(shè)備都上電后再將方式選擇開關(guān)由“ STOP ”方式設(shè)置為“ RUN ”方式。
將 FX 系列 PLC 編程設(shè)置為在外部設(shè)備未上電前不進(jìn)行輸入、輸出操作。
② 當(dāng)控制單元與其他單元相接時(shí),各單元的電源線連接應(yīng)能同時(shí)接通和斷開。
③ 當(dāng)電源瞬間掉電時(shí)間小于 10ms 時(shí),不影響 PLC 的正常工作。
④ 為避免因失常而引起的系統(tǒng)癱瘓或發(fā)生無法補(bǔ)救的重大事故,應(yīng)增加緊急停車電路。
⑤ 當(dāng)需要控制兩個(gè)相反的動(dòng)作時(shí),應(yīng)在 PLC 和控制設(shè)備之間加互鎖電路。
( 2 )接地。
良好的接地是保證 PLC 正常工作的必要條件。在接地時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
① PLC 的接地線應(yīng)為專用接地線,其直徑應(yīng)在 2mm 以上。
② 接地電阻應(yīng)小于 100 Ω。
③ PLC 的接地線不能和其他設(shè)備共用,更不能將其接到一個(gè)建筑物的大型金屬結(jié)構(gòu)上。
④ PLC 的各單元的接地線相連。
( 3 )控制單元輸入端子接線。
[NextPage]
FX 系列的控制單元輸入端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋?,外部開關(guān)設(shè)備與 PLC 的之間的輸入信號(hào)均通過輸入端子進(jìn)行連接。在進(jìn)行輸入端子接線時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
① 輸入線盡可能遠(yuǎn)離輸出線、高壓線及電機(jī)等干擾源。
② 不能將輸入設(shè)備連接到帶“ . ”端子上。
③ 交流型 PLC 的內(nèi)藏式直流電源輸出可用于輸入;直流型 PLC 的直流電源輸出功率不夠時(shí),可使用外接電源。
④ 切勿將外接電源加到交流型 PLC 的內(nèi)藏式直流電源的輸出端子上。
⑤ 切勿將用于輸入的電源并聯(lián)在一起,更不可將這些電源并聯(lián)到其他電源上。
( 4 )控制單元輸出端子接線。
FX 系列控制單元輸出端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋澹?PLC 與輸出設(shè)備之間的輸出信號(hào)均通過輸出端子進(jìn)行連接。在進(jìn)行輸出端子接線時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
① 輸出線盡可能遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線等干擾源。
② 不能將輸出設(shè)備連接到帶“ . ”端子上。
③ 各“ COM ”端均為獨(dú)立的,故各輸出端既可獨(dú)立輸出,又可采用公共并接輸出。當(dāng)各負(fù)載使用不同電壓時(shí),采用獨(dú)立輸出方式;而各個(gè)負(fù)載使用相同電壓時(shí),可采用公共輸出方式。
④ 當(dāng)多個(gè)負(fù)載連到同一電源上時(shí),應(yīng)使用型號(hào)為 AFP1803 的短路片將它們的“ COM ”端短接起來。
⑤ 若輸出端接感性負(fù)載時(shí),需根據(jù)負(fù)載的不同情況接入相應(yīng)的保護(hù)電路。在交流感性負(fù)載兩端并接 RC 串聯(lián)電路;在直流感性負(fù)載兩端并接二極管保護(hù)電路;在帶低電流負(fù)載的輸出端并接一個(gè)泄放電阻以避免漏電流的干擾。以上保護(hù)器件應(yīng)安裝在距離負(fù)載 50cm 以內(nèi)。
⑥ 在 PLC 內(nèi)部輸出電路中沒有保險(xiǎn)絲,為防止因負(fù)載短路而造成輸出短路,應(yīng)在外部輸出電路中安裝熔斷器或設(shè)計(jì)緊急停車電路。
上述接線的示意圖,參閱 FX 系列可編程控制器的用戶手冊(cè)。
( 5 )擴(kuò)展單元接線。
若一臺(tái) PLC 的輸入輸出點(diǎn)數(shù)不夠時(shí),還可將 FX 系列的基本單元與其他擴(kuò)展單元連接起來使用。具體配置視不同的機(jī)型而定,當(dāng)要進(jìn)行擴(kuò)展配置時(shí),請(qǐng)參閱有關(guān)的用戶手冊(cè)。
( 6 ) FX 系列可編程控制器的 A/D , D/A 轉(zhuǎn)換單元接線。
A/D , D/A 轉(zhuǎn)換單元的接線方法在有關(guān)章節(jié)已敘述,下面是連接時(shí)的注意事項(xiàng)。
① A/D 模塊:
★ 為防止輸入信號(hào)上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾,應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜。
★ 建議將屏蔽電纜接到框架接地端( F.G )
★ 若需將電壓范圍選擇端( RNAGE )短路,應(yīng)直接在端子板上短接,不要拉出引線短接。
★ 應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。
★ 應(yīng)確保使用同一組電源線對(duì)控制單元和 A/D 單元進(jìn)行供電。
② D/A 模塊:
★ 為防止輸出信號(hào)上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾,應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜。
★ 建議將屏蔽電纜接到負(fù)載設(shè)備的接地端。
★ 在同一通道上的電壓輸出和電流輸出不能同時(shí)使用。沒有使用的輸出端子應(yīng)開路。
★ 應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。
★ 應(yīng)確保使用同一組電源線對(duì)控制單元和 D/A 單元進(jìn)行供電。
三、可編程控制器的維護(hù)和檢修
(一)維護(hù)檢查
[NextPage]
可編程控制器的主要構(gòu)成元器件是以半導(dǎo)體器件為主體,考慮到環(huán)境的影響,隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),元器件總是要老化的。因此定期檢修與做好日常維護(hù)是非常必要的。
要有一支具有一定技術(shù)水平、熟悉設(shè)備情況、掌握設(shè)備工作原理的檢修隊(duì)伍,做好對(duì)設(shè)備的日常維修。
對(duì)檢修工作要制定一個(gè)制度,按期執(zhí)行,保證設(shè)備運(yùn)行狀況最優(yōu)。每臺(tái) PLC 都有確定的檢修時(shí)間,一般以每 6 個(gè)月~ 1 年檢修一次為宜。當(dāng)外部環(huán)境條件較差時(shí),可以根據(jù)情況把檢修間隔縮短。定期檢修的內(nèi)容見表 1 。
表 1 可編程控制器定期檢修
|
序號(hào) |
檢修項(xiàng)目 |
檢修內(nèi)容 |
判斷標(biāo)準(zhǔn) |
|
1 |
供電電源 |
在電源端子處測(cè)量電壓波動(dòng)范圍是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi) |
電動(dòng)波動(dòng)范圍: 85 %~ 110 %供電電壓 |
|
2 |
外部環(huán)境 |
環(huán)境溫度 環(huán)境濕度 積塵情況 |
0 ~ 55 ℃ 35%~85%RH,不結(jié)露 不積塵 |
|
3 |
輸入輸出用電源 |
在輸入輸出端子處測(cè)電壓變化是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi) |
以各輸入輸出規(guī)格為準(zhǔn) |
|
4 |
安裝狀態(tài) |
各單元是否可靠固定 電纜的連接器是否完全插緊 外部配線的螺釘是否松動(dòng) |
無松動(dòng) 無松動(dòng) 無異常 |
|
5 |
壽命元件 |
電池、繼電器、存儲(chǔ)器 |
以各元件規(guī)格為準(zhǔn) |
(二)故障排除
對(duì)于具體的 PLC 的故障檢查可能有一定的特殊性。有關(guān) FX 系列的 PLC 故障檢查和處理方法見表 2 。
表 2 FX 系列 PLC 故障處理
|
問題 |
故障原因 |
解決方法 |
|
輸出不工作 |
輸出的電氣浪涌使被控設(shè)備損壞 程序錯(cuò)誤 接線松動(dòng)或不正確 輸出過載 輸出被強(qiáng)制 |
當(dāng)接到感性負(fù)載時(shí),需要接入抑制電路 修改程序 檢查接線,如果不正確,要改正 檢查輸出的負(fù)載 檢查 CPU 是否有被強(qiáng)制的 I/O |
|
CPU SF (系統(tǒng)故障)燈亮 |
用戶程序錯(cuò)誤 電氣干擾 元器件損壞 |
對(duì)于編程錯(cuò)誤,檢查 FOR 、 NEXT 、 JMP 、比較指令的用法。 對(duì)于電氣干擾 - 檢查接線??刂票P良好接地和高電壓與低電壓不要并行引線是很重要的 - 把 DC24V 傳感器電源的 M 端子接地 查出原因后,更換元器件 |
|
電源損壞 |
電源線引入過電壓 |
把電源分析器連接到系統(tǒng),檢查過電壓尖峰的幅值和持續(xù)時(shí)間,根據(jù)檢查的結(jié)果給系統(tǒng)配置抑制設(shè)備 |
|
電子干擾問題 |
不合適的接地 在控制柜內(nèi)交叉配線 對(duì)快速信號(hào)配置輸入濾波器 |
糾正不正確的接地系統(tǒng) 糾正控制盤不良接地和高電壓和低電壓不合理的布線。把 DC24V 傳感器電源的 M 端子接地增加系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的輸入濾波器的延遲時(shí)間 |
|
當(dāng)連接一個(gè)外部設(shè)備時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)損壞。(計(jì)算機(jī)接口、 PLC 的接口或 PC/PPI 電纜損壞) |
如果所有的非隔離設(shè)備(例如 PLC 、計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備)連到一個(gè)網(wǎng)絡(luò),而該網(wǎng)絡(luò)沒有一個(gè)共同的參考點(diǎn),通信電纜提供了一個(gè)不期望的電流可以造成通信錯(cuò)誤或損壞電路 |
檢查通信網(wǎng)絡(luò) 更換隔離型 PC/PPE 電纜 當(dāng)連接沒有共同電氣參考點(diǎn)的機(jī)器時(shí),使用隔離型 RS-485~RS-485 中繼器 |
|
SWOPC-FXGP/WIN-C 通信問題 |
檢查網(wǎng)絡(luò)通信信息后處理 | |
|
錯(cuò)誤處理 |
檢查錯(cuò)誤代碼信息后處理 | |
應(yīng)該說 PLC 是一種可靠性、穩(wěn)定性極高的控制器。只要按照其技術(shù)規(guī)范安裝和使用,出現(xiàn)故障的概率極低。但是,一旦出現(xiàn)了故障,一定要按上述步驟進(jìn)行檢查、處理。特別是檢查由于外部設(shè)備故障造成的損壞。一定要查清故障原因,待故障排除以后再試運(yùn)行。










