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2021-10-13 17:56:04
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面兩個程序中,輸出Y3、計數(shù)器CTl02及內(nèi)部通用繼電器R0前面的邏輯條件均相同,僅僅是計數(shù)器CTl02所在語句位置發(fā)生了變化,而兩段程序的運行結(jié)果就截然不同。這是因為CTl02對輸出Y3的影響發(fā)生了變化。執(zhí)行段程序時,將首先判斷輸出Y3的狀態(tài),再判斷CTl02的狀態(tài),CTl02的狀態(tài)變化只能在下一個掃描周期對Y3產(chǎn)生影響;而執(zhí)行第二段程序時,將首先判斷CTl02的狀態(tài),再判斷輸出Y3的狀態(tài),CTl02的狀態(tài)變化將在該掃描周期直接影響Y3的狀態(tài)。
從以上討論可以得出,由于PLC采用"串行"工作,所以即使是同一元件,在梯形圖中所處的位置不同,其工作狀態(tài)也會有所不同,因此在利用梯形圖進行控制程序編制時,應(yīng)對控制任務(wù)進行充分分析,合理安排各編程元件的位置,才能夠更為準確地實現(xiàn)控制。
三、PLC的編程元件
PLC的各種功能主要是通過運行控制程序來實現(xiàn)。編制程序時,需要合理使用PLC提供的編程元件(即軟元件)。FPO型PLC中常用的編程元件有兩種:位元件(bit)和字元件(word)。位元件實際上是PLC內(nèi)存區(qū)域所提供的一個二進制位單元,又被稱為軟繼電器,主要用作基本順序指令的編程元件,如輸入繼電器Xn、輸出繼電器Yn、內(nèi)部通用繼電器Rn、定時(計數(shù))器等,其參與控制的主要是通過對應(yīng)觸點的通斷狀態(tài)改變影響邏輯運算結(jié)果即輸出。
字元件則為PLC內(nèi)存區(qū)域內(nèi)的一個字單元(16bit),主要用作功能指令和指令的編程元件,通常用以存放數(shù)據(jù),如數(shù)據(jù)寄存器DTn,定時(計數(shù))器的設(shè)定值SVn、經(jīng)過值EVn等。字元件沒有觸點,通常以參與控制。
值得注意的是內(nèi)存中的輸入(X)區(qū)、輸出(Y)區(qū)和內(nèi)部通用(R)區(qū),該區(qū)中的每個bit均可用作位元件,而且每16bit可構(gòu)成一個字元件,如WRIO即是由16個位元件R100~R10F構(gòu)成的字元件,該字元件中的內(nèi)容一旦發(fā)生變化,這16個位的狀態(tài)也隨之發(fā)生改變。
可編程控制器(PLC)是一種的通用自動化控制裝置,它將的繼電器控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體,具有控制功能強,可靠性高,使用靈活方便,易于擴展等優(yōu)點而應(yīng)用越來越廣泛。但在使用時由于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作惡劣,源眾多,如大功率用電設(shè)備的起動或停止引起電網(wǎng)電壓的波動形成低頻,電焊機、電火花加工機床、電機的電刷等通過電磁耦合產(chǎn)生的工頻等,都會影響PLC的正常工作。
盡管PLC是專門在現(xiàn)場使用的控制裝置,在設(shè)計制造時已采取了很多措施,使它對工業(yè)比較適應(yīng),但是為了確保整個可靠,還是應(yīng)當盡量使PLC有良好的工作條件, 并采取必要的抗措施。
2 PLC在安裝和時應(yīng)注意的問題
2.1 PLC的安裝
PLC適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場,但它對使用、溫度等還是有一定要求??刂芇LC的工作,可以有效地它的工作效率和壽命。在安裝PLC時,要避開下列場所:
(1)溫度過0 ~ 50℃的范圍;
(2)相對濕度過85%或者存在露水凝聚(由溫度突變或其他因素所引起的);
(3)太陽光直接照射;
(4)有腐蝕和易燃的氣體,例如、等;
(5)有打量鐵屑及灰塵;
(6)或連續(xù)的振動,振動為10 ~ 55Hz、幅度為0.5mm(峰-峰);
(7)過10g(重力加速度)的沖擊。
小型可編程控制器外殼的4個角上,均有安裝孔。有兩種安裝,一是用螺釘固定,不同的單元有不同的安裝尺寸;另一種是DIN(德國共和)軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板,左右各一對。在軌道上,先裝好左右夾板,裝上PLC,然后擰緊螺釘。為了使控制工作可靠,通常把可編程控制器安裝在有保護外殼的控制柜中,以防止灰塵、油污、水濺。為了保證可編程控制器在工作狀態(tài)下其溫度保持在規(guī)定溫度范圍內(nèi),安裝機器應(yīng)有足夠的通風(fēng)空間,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍過55C,要安裝電風(fēng)扇,通風(fēng)。
為了避免其他設(shè)備的電,可編程控制器應(yīng)盡可能遠離高壓電源線和高壓設(shè)備,可編程控制器與高壓設(shè)備和電源線之間應(yīng)留出至少200mm的距離。
當可編程控制器垂直安裝時,要嚴防導(dǎo)線頭、鐵屑等從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部,造成印刷電路板短路,使其不能正常工作甚至損壞。
2.2 電源接線
PLC供電電源為50Hz、220V±10%的交流電。
FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端。該接線端可為輸入傳感(如光電開關(guān)或接近開關(guān))提供直流24V電源。
如果電源發(fā)生故障,中斷時間少于10ms,PLC工作不受影響。若電源中斷過10ms或電源下降過允許值,則PLC停止工作,所有的輸出點均同時斷開。當電源恢復(fù)時,若RUN輸入接通,則操作自動進行。
對于電源線來的,PLC本身具有足夠的能力。如果電源特別嚴重,可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器,以設(shè)備與地之間的。
2.3 接地
良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件,可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相接,基本單元接地。如果要用擴展單元,其接應(yīng)與基本單元的接接在一起。為了加在電源及輸入端、輸出端的,應(yīng)給可編程控制器接上地線,接應(yīng)與動力設(shè)備(如電機)的接分開。若達不到這種要求,也必須做到與其他設(shè)備公共接地,禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。接應(yīng)盡可能靠近PLC。
2.4 直流24V接線端
使用無源觸點的輸入器件時,PLC內(nèi)部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點7mA的電流。
PLC上的24V接線端子,還可以向外部傳感器(如接近開關(guān)或光電開關(guān))提供電流。24V端子作傳感器電源時,COM端子是直流24V地端。如果采用擴展船員,則應(yīng)將基本單元和擴展單元的24V端連接起來。另外,任何外部電源不能接到這個端子。
如果發(fā)生過載現(xiàn)象,電壓將自動跌落,該點輸入對可編程控制器不起作用。
每種型號的PLC的輸入點數(shù)量是有規(guī)定的。對每一個尚未使用的輸入點,它不耗電,因此在這種情況下,24V電源端子向外供電流的能力可以。
FX系列PLC的空位端子,在任何情況下都不能使用。
2.5 輸入接線
PLC一般接受行程開關(guān)、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負載轉(zhuǎn)換的端口。輸入接線,一般指外部傳感器與輸入端口的接線。
輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時,輸入端接通,輸入線路閉合,同時輸入指示的發(fā)光二極管亮。
輸入端的一次電路與二次電路之間,采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器,以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤。
若在輸入觸點電路串聯(lián)二極管,在串聯(lián)二極管上的電壓應(yīng)小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開關(guān),串聯(lián)二極管的數(shù)目不能過兩只。
另外,輸入接線還應(yīng)特別注意以下幾點:
(1)輸入接線一般不要過30m。但如果較小,電壓降不大時,輸入接線可適當長些。
(2)輸入、輸出線不能用同一根電纜,輸入、輸出線要分開。
(3)可編程控制器所能接受的脈沖的寬度,應(yīng)大于掃描周期的時間。
2.6 輸出接線
(1)可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。
(2)輸出端接線分為輸出和公共輸出。當PLC的輸出繼電器或晶閘管時,同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中,可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。
(3)由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板,因此,應(yīng)用熔絲保護輸出元件。
(4)采用繼電器輸出時,承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命,因此繼電器工作壽命要求長。
(5)PLC的輸出負載可能產(chǎn)生噪聲,因此要采取措施加以控制。
此外,對于能使用戶造成傷害的危險負載,除了在控制程序中加以考慮之外,還應(yīng)設(shè)計外部緊急停車電路,使得可編程控制器發(fā)生故障時,能將引起傷害的負載電源切斷。
交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜,輸出線應(yīng)盡量遠離高壓線和動力線,避免并行。
控制要求主要指控制的基本、應(yīng)完成的、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等。對較復(fù)雜的控制,還可將控制任務(wù)分成幾個部分,這種可化繁為簡,有利于編程和調(diào)試。
( 2 )確定 I/O 設(shè)備
根據(jù)被控對象對 PLC 控制的功能要求,確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等,常用的輸出設(shè)備有繼電器、器、指示燈、電磁閥等。
( 3 )選擇的 PLC 類型
根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備,統(tǒng)計所需的輸入和輸出的點數(shù),選擇的 PLC 類型,包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。
( 4 )分配 I/O 點
分配 PLC 的輸入輸出點,編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進行 PLC 程序設(shè)計,同時可進行控制柜或操作臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工。
( 5 )設(shè)計應(yīng)用梯形圖程序
根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計出梯形圖即編程。這一步是整個應(yīng)用設(shè)計的核心工作,也是比較困難的一步,要設(shè)計好梯形圖,首先要十分熟悉控制要求,同時還要有一定的電氣設(shè)計的實踐。
( 6 )將程序輸入 PLC
當使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時,需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符,以便輸入。當使用可編程序控制器的輔助編程在計算機上編程時,可通過上下位機的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。
( 7 )進行
程序輸入 PLC 后,應(yīng)行工作。因為在程序設(shè)計中,難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前,必需進行,以排除程序中的錯誤,同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ),縮短整體調(diào)試的周期。
( 8 )應(yīng)用整體調(diào)試
在 PLC 軟硬件設(shè)計和控制柜及現(xiàn)場施工完成后,就可以進行整個的聯(lián)機調(diào)試,如果控制是由幾個部分組成,則應(yīng)先作局部調(diào)試,然后再進行整體調(diào)試;如果控制程序的步序較多,則可行分段調(diào)試,然后再連接起來調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題,要逐一排除,直至調(diào)試。
( 9 )編制技術(shù)文件
技術(shù)文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、 PLC 梯形圖。
三、 PLC 硬件設(shè)計
1 . PLC 型號的選擇
在作出控制方案的決策之前,要詳細了解被控對象的控制要求,從而決定是否選用 PLC 進行控制。
在控制邏輯關(guān)系較復(fù)雜(需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等)、工藝流程和產(chǎn)品改型較、需要進行數(shù)據(jù)處理和信息(有數(shù)據(jù)運算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等)、要求有較高的可靠性和性、實現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下,使用 PLC 控制是很必要的。
目前,國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品,使用戶眼花繚亂、無所適從。所以權(quán)衡利弊、合理地選擇機型才能達到經(jīng)濟實用的目的。一般選擇機型要以功能需要為宗旨,不要盲目貪大求全,以免造成投資和設(shè)備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮。
( 1 )對輸入 / 輸出點的選擇
盲目選擇點數(shù)多的機型會造成一定浪費。
要先弄控制的 I/O 點數(shù),再按實際所需點數(shù)的 15 ~ 20 %留出備用量(為的改造等留有余地)后確定所需 PLC 的點數(shù)。
另外要注意,一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數(shù)有,一般同時接通的輸入點不得過輸入點的 60 %; PLC 每個輸出點的驅(qū)動能力( A/ 點)也是有限的,有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異;一般 PLC 的允許輸出電流隨溫度的升高而有所等。在選型時要考慮這些問題。
PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級,但這種 PLC 平均每點的價格較高。如果輸出之間不需要隔離,則應(yīng)選擇前兩種輸出的 PLC 。
( 2 )對存儲容量的選擇
對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關(guān)量進行控制的中,可以用輸入點數(shù)乘 10 字 / 點+輸出點數(shù)乘 5 字 / 點來估算;計數(shù)器 / 定時器按( 3 ~ 5 )字 / 個估算;有運算處理時按( 5 ~ 10 )字 / 量估算;在有模擬量輸入 / 輸出的中,可以按每輸入 / (或輸出)一路模擬量約需( 80 ~ 100 )字左右的存儲容量來估算;有通信處理時按每個接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。后,一般按估算容量的 50 ~ 100 %留有裕量。對的設(shè)計者,選擇容量時留有裕量要大些。
( 3 )對 I/O 響應(yīng)時間的選擇
PLC 的 I/O 響應(yīng)時間包括輸入電路、輸出電路和掃描工作引起的時間(一般在 2 ~ 3 個掃描周期)等。對開關(guān)量控制的,PLC 和 I/O 響應(yīng)時間一般都能實際工程的要求,可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。但對模擬量控制的、特別是閉環(huán)就要考慮這個問題。
( 4 )根據(jù)輸出負載的特點選型
不同的負載對 PLC 的輸出有相應(yīng)的要求。例如,通斷的感性負載,應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的,而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點,如導(dǎo)通壓降小,有隔離作用,價格相對較便宜,承受瞬時過電壓和過電流的能力較強,其負載電壓靈活(可交流、可直流)且電壓等級范圍大等。所以不的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。
( 5 )對在線和離線編程的選擇
離線編程示指主機和編程器共用一個 CPU ,通過編程器的選擇開關(guān)來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時, CPU 只為編程器服務(wù),而不對現(xiàn)場進行控制。編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機和編程器各有一個 CPU ,主機的 CPU 完成對現(xiàn)場的控制,在每一個掃描周期末尾與編程器通信,編程器把修改的程序發(fā)給主機,在下一個掃描周期主機將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進行控制。計算機輔助編程既能實現(xiàn)離線編程,也能實現(xiàn)在線編程。在線編程需購置計算機,并配置編程。采用編程應(yīng)根據(jù)需要決定。
( 6 )據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型
若 PLC 控制的需要聯(lián)入工廠自動化網(wǎng)絡(luò),則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能,即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、計算機及 CRT 等的接口。大、中型機都有通信功能,目前大部分小型機也具有通信功能。
( 7 )對 PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇
在相同功能和相同 I/O 點數(shù)據(jù)的情況下,整體式比模塊式價格低。但模塊式具有功能擴展靈活,方便(換模塊),容易判斷故障等優(yōu)點,要按實際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。
2 .分配輸入 / 輸出點
一般輸入點和輸入、輸出點和輸出控制是一一對應(yīng)的。
分配好后,按配置的通道與接點號,分配給每一個輸入和輸出,即進行編號。
在個別情況下,也有兩個用一個輸入點的,那樣就應(yīng)在接入輸入點前,按邏輯關(guān)系接好線(如兩個觸點先串聯(lián)或并聯(lián)),然后再接到輸入點。
( 1 )確定 I/O 通道范圍
不同型號的 PLC ,其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的,應(yīng)根據(jù)所選 PLC 型號,查閱相應(yīng)的編程手冊,決不可“張冠李戴”。必須參閱有關(guān)操作手冊。
( 2 )部輔助繼電器
內(nèi)部輔助繼電器不對外輸出,不能直接連接外部器件,而是在控制其他繼電器、定時器 / 計數(shù)器時作數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)處理用。
從功能上講,內(nèi)部輔助繼電器相當于電控柜中的中間繼電器。
未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區(qū)以及未使用 1 : 1 鏈接時的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。根據(jù)程序設(shè)計的需要,應(yīng)合理安排PLC 的內(nèi)部輔助繼電器,在設(shè)計說明書中應(yīng)詳細列出各內(nèi)部輔助繼電器在程序中的用途,避免重復(fù)使用。參閱有關(guān)操作手冊。
( 3 )分配定時器 / 計數(shù)器
PLC 的定時器 / 計數(shù)器數(shù)量分別見有關(guān)操作手冊。
7.3 PLC 設(shè)計及步驟
7.3.1 PLC 設(shè)計的
在了解了 PLC 程序結(jié)構(gòu)之后,就要具體地編制程序了。編制 PLC 控制程序的很多,這里主要介紹幾種典型的編程。
1. 圖解法編程
圖解法是靠畫圖進行 PLC 程序設(shè)計。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進順控法。
(1) 梯形圖法:梯形圖法是用梯形圖語言去編制 PLC 程序。這是一種模仿繼電器控制的編程。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近。這種很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成 PLC 的梯形圖語言。這對于熟悉繼電器控制的人來說,是方便的一種編程。
(2) 邏輯流程圖法:邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示 PLC 程序的執(zhí)行,反應(yīng)輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖法是把的工藝流程,用邏輯框圖表示出來形成的邏輯流程圖。這種編制的 PLC 控制程序邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關(guān)系及聯(lián)鎖條件明確。邏輯流程圖會使整個程序脈絡(luò)清楚,便于分析控制程序,便于查找故障點,便于調(diào)試程序和程序。有時對一個復(fù)雜的程序,直接用語句表和用梯形圖編程可能覺得難以下手,則可以先畫出邏輯流程圖,再為邏輯流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編制 PLC 應(yīng)用程序。
(3) 時序流程圖法:時序流程圖法使首先畫出控制的時序圖(即到某一個時間應(yīng)該進行哪項控制的控制時序圖),再根據(jù)時序關(guān)系畫出對應(yīng)的控制任務(wù)的程序框圖,后把程序框圖寫成 PLC 程序。時序流程圖法很適合于以時間為基準的控制的編程。
(4) 步進順控法:步進順控法是在順控指令的配合下設(shè)計復(fù)雜的控制程序。一般比較復(fù)雜的程序,都可以分成若干個功能比較簡單的程序段,一個程序段可以看成整個控制中的一步。從整個角度去看,一個復(fù)雜的控制是由這樣若干個步組成的??刂频娜蝿?wù)實際上可以認為在不同時刻或者在不同中去完成對各個步的控制。為此,不少 PLC 生產(chǎn)廠家在自己的 PLC 中了步進順控指令。在畫完各個步進的狀態(tài)流程圖之后,可以利用步進順控指令方便地編寫控制程序。
2. 法編程
法是運用自己的或別人的進行設(shè)計。多數(shù)是設(shè)計前先選擇與自己工藝要求相近的程序,把這些程序看成是自己的“試驗程序”。結(jié)合自己工程的情況,對這些“試驗程序”逐一修改,使之適合自己的工程要求。這里所說的,有的是來自自己的結(jié),有的可能是別人的設(shè)計,就需要日積月累,善于結(jié)。
3. 計算機輔助設(shè)計編程
計算機輔助設(shè)計是通過 PLC 編程在計算機上進行程序設(shè)計、離線或在線編程、離線和在線調(diào)試等等。使用編程可以十分方便地在計算機上離線或在線編程、在線調(diào)試,使用編程可以十分方便地在計算機上進行程序的存取、加密以及形成 EXE 運行文件。
7.3.2 PLC 設(shè)計的步驟
在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程的基礎(chǔ)上,就要實際地編寫 PLC 程序了。編寫 PLC 程序和編寫其他計算機程序一樣,都需要經(jīng)歷如下。
1. 對任務(wù)分塊
分塊的目的就是把一個復(fù)雜的工程,分解成多個比較簡單的小任務(wù)。這樣就把一個復(fù)雜的大問題化為多個簡單的小問題。這樣可便于編制程序。
2. 編制控制的邏輯關(guān)系圖
從邏輯關(guān)系圖上,可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么,這一結(jié)果又英國導(dǎo)出哪些。這個邏輯關(guān)系可以是以各個控制活動順序為基準,也可能是以整個活動的時間節(jié)拍為基準。邏輯關(guān)系圖反映了控制中控制作用與被控對象的活動,也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。
3. 繪制各種電路圖
繪制各種電路的目的,是把的輸入輸出所設(shè)計的地址和名稱聯(lián)系起來。這是很關(guān)鍵的一步。在繪制 PLC 的輸入電路時,不僅要考慮到的連接點是否與命名一致,還要考慮到輸入端的電壓和電流是否,也要考慮到在特殊條件下運行的可靠性與條件等問題。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到 PLC 的輸入端,把高壓引入 PLC 輸入端,會對 PLC 造成比較大的傷害。在繪制 PLC 的輸出電路時,不僅要考慮到輸出的連接點是否與命名一致,還要考慮到 PLC 輸出模塊的帶負載能力和耐電壓能力。此外,還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個電路的繪制中,還要考慮設(shè)計的原則努力其性和可靠性。雖然用 PLC 進行控制方便、靈活。但是在電路的設(shè)計上仍然需要謹慎、。因此,在繪制電路圖時要考慮周全,何處該裝按鈕,何處該裝開關(guān),都要一絲不茍。
4. 編制 PLC 程序并進行模擬調(diào)試
在繪制完電路圖之后,就可以著手編制 PLC 程序了。當然可以用上述編程。在編程時,除了要注意程序要正確、可靠之外,還要考慮程序要簡捷、省時、便于閱讀、便于修改。編好一個程序塊要進行模擬實驗,這樣便于查找問題,便于及時修改,好不要整個程序完成后一起算帳。
5. 制作控制臺與控制柜
在繪制完電器、編完程序之后,就可以制作控制臺和控制柜了。在時間緊張的時候,這項工作也可以和編制程序并列進行。在制作控制臺和控制柜的時候要注意選擇開關(guān)、按鈕、繼電器等器件的,規(guī)格必須要求。設(shè)備的安裝必須注意、可靠。比如說屏蔽問題、接地問題、高壓隔離等問題必須妥善處理。
6. 現(xiàn)場調(diào)試
現(xiàn)場調(diào)試是整個控制完成的重要環(huán)節(jié)。任何程序的設(shè)計很難說不經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試就能使用的。只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制回路和控制程序不能要求之處;只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制電路和控制程序發(fā)生矛盾之處;只有進行現(xiàn)場調(diào)試才能后實地和后控制電路和控制程序,以適應(yīng)控制的要求。
7. 編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場試運行
經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試以后,控制電路和控制程序基本被確定了,整個的硬件和基本沒有問題了。這時就要整流技術(shù)文件,包括整理電路圖、PLC 程序、使用說明及幫助文件。到此工作基本結(jié)束。
一、問題提出
可編程控制器是一種的通用自動化控制裝置,它有許多優(yōu)點,盡管可編程控制器在設(shè)計制造時已采取了很多措施,是它對工業(yè)比較適應(yīng),但是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作較為惡劣,為確??删幊炭刂破骺刂瓶煽?,還是應(yīng)當盡量使可編程控制器有良好的工作條件,并采取必要抗措施。
二、可編程控制器的安裝和接線
(一)安裝的注意事項
1 .安裝
為保證可編程控制器工作的可靠性,盡可能地其使用壽命,在安裝時一定要注意周圍的,其安裝應(yīng)該以下幾點:
( 1 )溫度在 0 ~ 55 ℃ 范圍內(nèi)。
( 2 )相對濕度應(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 )避免的震動和沖擊。
( 6 )不能受太陽光的直接照射或水的濺射。
2 .注意事項
除以上條件外,安裝時還應(yīng)注意以下幾點:
( 1 )可編程控制器的所有單元必須在斷電時安裝和拆卸。
( 2 )為防止靜電對可編程控制器組件的影響,在可編程控制器前,先用手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。
(二)安裝與接線
1 . PLC 的安裝
FX 系列可編程控制器的安裝有底板安裝和 DIN 導(dǎo)軌安裝兩種。
( 1 )底板安裝。利用可編程控制器機體外殼四個角上的安裝孔,用規(guī)格為 M4 的螺釘將控制單元、擴展單元、 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。安裝時安裝單元與安裝導(dǎo)軌槽對齊向下推壓即可。將該單元從 DIN 導(dǎo)軌上拆下時,需用一字形的螺絲刀向下輕拉安裝桿。
2 . PLC 的接線
PLC 的接線主要包括電源接線、接地、 I/O 接線及對擴展單元接線等。
( 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接線端。使用直徑為 0.2cm 的雙絞線作為電源線。過強的噪聲及電源電壓波動過大都可能使 FX 系列可編程控制器的 CPU 工作異常,以致引起整個控制癱瘓。為避免由此引起的事故發(fā)生,在電源接線時,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)備及電動設(shè)備的電源接線應(yīng)分開連接,。
另外,在進行電源接線時還要注意以下幾點:
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,可采取下面的措施:
所有外部設(shè)備都上電后再將選擇開關(guān)由“ STOP ”設(shè)置為“ RUN ”。
將 FX 系列 PLC 編程設(shè)置為在外部設(shè)備未上電前不進行輸入、輸出操作。
② 當控制單元與其他單元相接時,各單元的電源線連接應(yīng)能同時接通和斷開。
③ 當電源瞬間掉電時間小于 10ms 時,不影響 PLC 的正常工作。
④ 為避免因失常而引起的癱瘓或發(fā)生無法補救的重大事故,應(yīng)緊急停車電路。
⑤ 當需要控制兩個相反的時,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。在接地時要注意以下幾點:
① PLC 的接地線應(yīng)為接地線,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。
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 的之間的輸入均通過輸入端子進行連接。在進行輸入端子接線時,應(yīng)注意以下幾點:
① 輸入線盡可能遠離輸出線、高壓線及電機等源。
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,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?/span> PLC 與輸出設(shè)備之間的輸出均通過輸出端子進行連接。在進行輸出端子接線時,應(yīng)注意以下幾點:
① 輸出線盡可能遠離高壓線和動力線等源。
② 不能將輸出設(shè)備連接到帶“ . ”端子上。
③ 各“ COM ”端均為的,故各輸出端既可輸出,又可采用公共并接輸出。當各負載使用不同電壓時,采用輸出;而各個負載使用相同電壓時,可采用公共輸出。
④ 當多個負載連到同一電源上時,應(yīng)使用型號為 AFP1803 的短路片將它們的“ COM ”端短接起來。
⑤ 若輸出端接感性負載時,需根據(jù)負載的不同情況接入相應(yīng)的保護電路。在交流感性負載兩端并接 RC 串聯(lián)電路;在直流感性負載兩端并接二極管保護電路;在帶低電流負載的輸出端并接一個泄放電阻以避免漏電流的。以上保護器件應(yīng)安裝在距離負載 50cm 以內(nèi)。
⑥ 在 PLC 內(nèi)部輸出電路中沒有絲,為防止因負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。
( 5 )擴展單元接線。
若一臺 PLC 的輸入輸出點數(shù)不夠時,還可將 FX 系列的基本單元與其他擴展單元連接起來使用。具體配置視不同的機型而定,當要進行擴展配置時,請參閱有關(guān)的用戶手冊。
( 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)換單元的接線在有關(guān)章節(jié)已敘述,下面是連接時的注意事項。
① A/D 模塊:
為防止輸入上有電磁感應(yīng)和噪聲,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)使主回路接線遠離高壓線。
應(yīng)確保使用同一組電源線對控制單元和 A/D 單元進行供電。
② D/A 模塊:
為防止輸出上有電磁感應(yīng)和噪聲,應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜。
建議將屏蔽電纜接到負載設(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使用。沒有使用的輸出端子應(yīng)開路。
應(yīng)使主回路接線遠離高壓線。
應(yīng)確保使用同一組電源線對控制單元和 D/A 單元進行供電。
三、可編程控制器的和檢修
(一)檢查
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,考慮到的影響,隨著使用時間的增長,元器件是要老化的。因此定期檢修與做好日常是非常必要的。
要有一支具有一定技術(shù)水平、熟悉設(shè)備情況、設(shè)備工作原理的檢修隊伍,做好對設(shè)備的日常。
對檢修工作要制定一個制度,按期執(zhí)行,保證設(shè)備運行狀況優(yōu)。每臺 PLC 都有確定的檢修時間,一般以每 6 個月~ 1 年檢修一次為宜。當外部條件較差時,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
檢修項目
檢修內(nèi)容
判斷
1
供電電源
在電源端子處測量電壓波動范圍是否在范圍內(nèi)
電動波動范圍: 85 %~ 110 %供電電壓
2
外部
溫度
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電壓變化是否在范圍內(nèi)
以各輸入輸出規(guī)格為準
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
無松動
無松動
無異常
5
壽命元件
電池、繼電器、存儲器
以各元件規(guī)格為準
(二)故障排除
對于具體的 PLC 的故障檢查可能有一定的特殊性。有關(guān) FX 系列的 PLC 故障檢查和處理見表 2 。
表 2 FX 系列 PLC 故障處理
問題
故障原因
解決
輸出不工作
輸出的電氣浪涌使被控設(shè)備損壞
程序錯誤
接線松動或不正確
輸出過載
輸出被強制
當接到感性負載時,需要接入電路
修改程序
檢查接線,如果不正確,要改正
檢查輸出的負載
檢查 CPU 是否有被強制的 I/O
CPU SF (故障)燈亮
用戶程序錯誤
電氣
元器件損壞
對于編程錯誤,檢查 FOR 、 NEXT 、 JMP 、比較指令的用法。
對于電氣
- 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,檢查過電壓尖峰的幅值和時間,根據(jù)檢查的結(jié)果給配置設(shè)備
電子問題
不的接地
在控制柜內(nèi)交叉配線
對快速配置輸入濾波器
糾正不正確的接地
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 端子接地數(shù)據(jù)存儲器中的輸入濾波器的時間
當連接一個外部設(shè)備時通信網(wǎng)絡(luò)損壞。(計算機接口、 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 、計算機和其他設(shè)備)連到一個網(wǎng)絡(luò),而該網(wǎng)絡(luò)沒有一個共同的參考點,通信電纜提供了一個不期望的電流可以造成通信錯誤或損壞電路
檢查通信網(wǎng)絡(luò)
更換隔離型 PC/PPE 電纜
當連接沒有共同電氣參考點的機器時,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
錯誤處理
檢查錯誤代碼信息后處理
應(yīng)該說 PLC 是一種可靠性、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行。
開關(guān)量I/O模塊的點數(shù)一般是2的n次方,如4、8、16點。1.外部直流24V或交流220V電壓加入;良好的接地是保證PLC正常工作的必要條件。在接地時要注意以下幾點:
e)秒表或的計時器。(二)試驗步驟a)從每個被試絕緣線芯的絕緣或被試護切取三個試樣。每個試驗包括兩個或三個長為20~30mm的窄條組成,重約(50±5)mg。b)將一條約15mm長、3mm寬的干燥通用試紙【如(一)中b的規(guī)定】,玻璃管的開口端(頂部),紙帶伸出管口約5mm,并將其彎折固定在該位置。 “我們從9月5日開始,對市區(qū)部分新裝修房屋空氣中甲醛含量進行了檢測。檢測結(jié)果表明,新裝修房屋的空氣多是不合格。”他介紹,甲醛是家庭裝修的主要污染物,它存在于各種家具和板材的膠中?!俺思兹已b污染還包括苯、氨等,但后兩者都揮發(fā)得較快,只有甲醛,要經(jīng)過3到15年才能完全揮發(fā)掉。
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