一、问题提出
可编程控制器是一种新型的通用自动化控制装置,它有许多优点,尽管可编程控制器在设计制造时已采取了很多措施,是它对工业环境比较适应,但是工业生产现场的工作环境较为恶劣,为确保可编程控制器控制系统稳定可靠,还是应当尽量使可编程控制器有良好的工作环境条件,并采取必要抗干扰措施。
二、可编程控制器的安装和接线
(一)安装的注意事项
1
.安装环境
为保证可编程控制器工作的可靠性,尽可能地延长其使用寿命,在安装时一定要注意周围的环境,其安装场合应该满足以下几点:
(
1
)环境温度在
0 ~
55 ℃
范围内。
(
2
)环境相对湿度应在
35
%~
85
%范围内。
(
3
)周围无易燃和腐蚀性气体。
(
4
)周围无过量的灰尘和金属微粒。
(
5
)避免过度的震动和冲击。
(
6
)不能受太阳光的直接照射或水的溅射。
2
.注意事项
除满足以上环境条件外,安装时还应注意以下几点:
(
1
)可编程控制器的所有单元必须在断电时安装和拆卸。
(
2
)为防止静电对可编程控制器组件的影响,在接触可编程控制器前,先用手接触某一接地的金属物体,以释放人体所带静电。
(
3
)注意可编程控制器机体周围的通风和散热条件,切勿将导线头、铁屑等杂物通过通风窗落入机体内。
(二)安装与接线
1 .
PLC
系统的安装
FX
系列可编程控制器的安装方法有底板安装和
DIN
导轨安装两种方法。
(
1
)底板安装。利用可编程控制器机体外壳四个角上的安装孔,用规格为
M4
的螺钉将控制单元、扩展单元、
A/D
转换单元、
D/A
转换单元及
I/O
链接单元固定在底板上。
(
2 )
DIN
导轨安装。利用可编程控制器底板上的
DIN
导轨安装杆将控制单元、扩展单元、
A/D
转换单元、
D/A
转换单元及
I/O
链接单元安装在
DIN
导轨上。安装时安装单元与安装导轨槽对齐向下推压即可。将该单元从
DIN
导轨上拆下时,需用一字形的螺丝刀向下轻拉安装杆。
2 .
PLC
系统的接线
PLC
系统的接线主要包括电源接线、接地、
I/O
接线及对扩展单元接线等。
(
1
)电源接线。
FX
系列
PLC
使用直流
24V
、交流
100V
~
120V
或
200V
~
240V
的工业电源。
FX
系列
PLC
的外接电源端位于输出端子板左上角的两个接线端。使用直径为
0.2cm
的双绞线作为电源线。过强的噪声及电源电压波动过大都可能使
FX
系列可编程控制器的
CPU
工作异常,以致引起整个控制系统瘫痪。为避免由此引起的事故发生,在电源接线时,需采取隔离变压器等有效措施,且用于
FX
系列可编程控制器,
I/O
设备及电动设备的电源接线应分开连接,。
另外,在进行电源接线时还要注意以下几点:
①
FX
系列
PLC
必须在所有外部设备通电后才能开始工作。为保证这一点,可采取下面的措施:
所有外部设备都上电后再将方式选择开关由“
STOP ”方式设置为“
RUN ”方式。
将
FX
系列
PLC
编程设置为在外部设备未上电前不进行输入、输出操作。
②
当控制单元与其他单元相接时,各单元的电源线连接应能同时接通和断开。
③
当电源瞬间掉电时间小于
10ms
时,不影响
PLC
的正常工作。
④
为避免因失常而引起的系统瘫痪或发生无法补救的重大事故,应增加紧急停车电路。
⑤
当需要控制两个相反的动作时,应在
PLC
和控制设备之间加互锁电路。
(
2
)接地。
良好的接地是保证
PLC
正常工作的必要条件。在接地时要注意以下几点:
①
PLC
的接地线应为专用接地线,其直径应在
2mm
以上。
②
接地电阻应小于
100 Ω。
③
PLC
的接地线不能和其他设备共用,更不能将其接到一个建筑物的大型金属结构上。
④
PLC
的各单元的接地线相连。
(
3
)控制单元输入端子接线。
FX
系列的控制单元输入端子板为两头带螺钉的可拆卸板,外部开关设备与
PLC
的之间的输入信号均通过输入端子进行连接。在进行输入端子接线时,应注意以下几点:
①
输入线尽可能远离输出线、高压线及电机等干扰源。
②
不能将输入设备连接到带“
. ”端子上。
③
交流型
PLC
的内藏式直流电源输出可用于输入;直流型
PLC
的直流电源输出功率不够时,可使用外接电源。
④
切勿将外接电源加到交流型
PLC
的内藏式直流电源的输出端子上。
⑤
切勿将用于输入的电源并联在一起,更不可将这些电源并联到其他电源上。
(
4
)控制单元输出端子接线。
FX
系列控制单元输出端子板为两头带螺钉的可拆卸板,
PLC
与输出设备之间的输出信号均通过输出端子进行连接。在进行输出端子接线时,应注意以下几点:
①
输出线尽可能远离高压线和动力线等干扰源。
②
不能将输出设备连接到带“
. ”端子上。
③
各“
COM ”端均为独立的,故各输出端既可独立输出,又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时,采用独立输出方式;而各个负载使用相同电压时,可采用公共输出方式。
④
当多个负载连到同一电源上时,应使用型号为
AFP1803
的短路片将它们的“
COM ”端短接起来。
⑤
若输出端接感性负载时,需根据负载的不同情况接入相应的保护电路。在交流感性负载两端并接
RC
串联电路;在直流感性负载两端并接二极管保护电路;在带低电流负载的输出端并接一个泄放电阻以避免漏电流的干扰。以上保护器件应安装在距离负载
50cm
以内。
⑥
在
PLC
内部输出电路中没有保险丝,为防止因负载短路而造成输出短路,应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电路。
上述接线的示意图,参阅
FX
系列可编程控制器的用户手册。
(
5
)扩展单元接线。
若一台
PLC
的输入输出点数不够时,还可将
FX
系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体配置视不同的机型而定,当要进行扩展配置时,请参阅有关的用户手册。
(
6 )
FX
系列可编程控制器的
A/D
,
D/A
转换单元接线。
A/D
,
D/A
转换单元的接线方法在有关章节已叙述,下面是连接时的注意事项。
①
A/D
模块:
★
为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰,应使用两线双绞式屏蔽电缆。
★
建议将屏蔽电缆接到框架接地端(
F.G
)
★
若需将电压范围选择端(
RNAGE
)短路,应直接在端子板上短接,不要拉出引线短接。
★
应使主回路接线远离高压线。
★
应确保使用同一组电源线对控制单元和
A/D
单元进行供电。
②
D/A
模块:
★
为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰,应使用两线双绞式屏蔽电缆。
★
建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端。
★
在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没有使用的输出端子应开路。
★
应使主回路接线远离高压线。
★
应确保使用同一组电源线对控制单元和
D/A
单元进行供电。
三、可编程控制器的维护和检修
(一)维护检查
可编程控制器的主要构成元器件是以半导体器件为主体,考虑到环境的影响,随着使用时间的增长,元器件总是要老化的。因此定期检修与做好日常维护是非常必要的。
要有一支具有一定技术水平、熟悉设备情况、掌握设备工作原理的检修队伍,做好对设备的日常维修。
对检修工作要制定一个制度,按期执行,保证设备运行状况最优。每台
PLC
都有确定的检修时间,一般以每
6
个月~
1
年检修一次为宜。当外部环境条件较差时,可以根据情况把检修间隔缩短。定期检修的内容见表
1 。
表
1
可编程控制器定期检修
|
序号
|
检修项目
|
检修内容
|
判断标准
|
|
1 |
供电电源
|
在电源端子处测量电压波动范围是否在标准范围内
|
电动波动范围:
85
%~
110
%供电电压
|
|
2 |
外部环境
|
环境温度
环境湿度
积尘情况
|
0
~
55 ℃
35%~85%RH,不结露
不积尘
|
|
3 |
输入输出用电源
|
在输入输出端子处测电压变化是否在标准范围内
|
以各输入输出规格为准
|
|
4 |
安装状态
|
各单元是否可靠固定
电缆的连接器是否完全插紧
外部配线的螺钉是否松动
|
无松动
无松动
无异常
|
|
5 |
寿命元件
|
电池、继电器、存储器
|
以各元件规格为准
|
(二)故障排除
对于具体的
PLC
的故障检查可能有一定的特殊性。有关
FX
系列的
PLC
故障检查和处理方法见表
2 。
表
2 FX
系列
PLC
故障处理
|
问题
|
故障原因
|
解决方法
|
|
输出不工作
|
输出的电气浪涌使被控设备损坏
程序错误
接线松动或不正确
输出过载
输出被强制
|
当接到感性负载时,需要接入抑制电路
修改程序
检查接线,如果不正确,要改正
检查输出的负载
检查
CPU
是否有被强制的
I/O |
|
CPU SF
(系统故障)灯亮
|
用户程序错误
电气干扰
元器件损坏
|
对于编程错误,检查
FOR
、
NEXT
、
JMP
、比较指令的用法。
对于电气干扰
-
检查接线。控制盘良好接地和高电压与低电压不要并行引线是很重要的
-
把
DC24V
传感器电源的
M
端子接地
查出原因后,更换元器件
|
|
电源损坏
|
电源线引入过电压
|
把电源分析器连接到系统,检查过电压尖峰的幅值和持续时间,根据检查的结果给系统配置抑制设备
|
|
电子干扰问题
|
不合适的接地
在控制柜内交叉配线
对快速信号配置输入滤波器
|
纠正不正确的接地系统
纠正控制盘不良接地和高电压和低电压不合理的布线。把
DC24V
传感器电源的
M
端子接地增加系统数据存储器中的输入滤波器的延迟时间
|
|
当连接一个外部设备时通信网络损坏。(计算机接口、
PLC
的接口或
PC/PPI
电缆损坏)
|
如果所有的非隔离设备(例如
PLC
、计算机和其他设备)连到一个网络,而该网络没有一个共同的参考点,通信电缆提供了一个不期望的电流可以造成通信错误或损坏电路
|
检查通信网络
更换隔离型
PC/PPE
电缆
当连接没有共同电气参考点的机器时,使用隔离型
RS-485~RS-485
中继器
|
|
SWOPC-FXGP/WIN-C
通信问题
|
检查网络通信信息后处理
|
|
错误处理
|
检查错误代码信息后处理
|
应该说
PLC
是一种可靠性、稳定性极高的控制器。只要按照其技术规范安装和使用,出现故障的概率极低。但是,一旦出现了故障,一定要按上述步骤进行检查、处理。特别是检查由于外部设备故障造成的损坏。一定要查清故障原因,待故障排除以后再试运行。