PLC應用的注意事項

1、PLC應用的注意事項    摘 要 莫利掀開PLC的面紗以來給工業(yè)控制領域帶來了翻天覆地的變化，盡管PLC較通用計算機有一定的優(yōu)勢但是其在日常應用中，仍然需要注意運行環(huán)境、PLC選型盲點以及抗干擾等問題，筆者結合多年工作感悟提出PLC應用的注意事項。 關鍵詞 PLC；環(huán)境；干擾 中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：16717597（2013）041-092-01 自1968年 PLC問世以來，伴隨著相關領域半導體技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展不斷成長，已經處于工業(yè)控制領域的核心位置。 PLC稱作可編程邏輯控制器（即Programmable

2、 Logic Controller），是一種專門用于工業(yè)控制的計算機，它和計算機有共性，也有獨特之處。 1 運行可靠 工業(yè)生產的環(huán)境惡劣，要求PLC具有很強的適應能力，在相對較差的運行環(huán)境中（高溫、高濕、粉塵、震動及強磁干擾等）能夠長期并可靠地運行。 2 使用方便 由于PLC設計與制造時考慮了工業(yè)控制的使用要求，日常生產中只要做好了維保工作，基本屬于免維修性質。作為工業(yè)控制的工具，PLC擁有與電路圖紙類似的梯形圖、較為簡單的助記符及形象的功能塊圖等多種編程語言，方便普通的維修人員識別與維護以及開發(fā)人員進行編程設計。有部分工控廠商還進行了二次開發(fā)，嵌入控制算法于PLC中，形成了獨特功能的PLC。

3、 雖然PLC是基于工業(yè)生產自動化控制的而發(fā)明的，在工業(yè)環(huán)境中使用一般不需要采取什么措施。然而，生產環(huán)境過于惡劣（過高溫度、電磁干擾強烈等）以及設計安裝使用不當，可能造成電子元件的漂移導致程序錯誤或運算錯誤，甚至損壞PLC，從而產生誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，可能引發(fā)設備、人身事故。因此我們在PLC應用當中應該注意以下幾點。 2.1 工作環(huán)境 雖然PLC廠家都會把它設計成能在惡劣的環(huán)境下工作的產品，但是每臺PLC都會有自己的技術參數、應用范圍。因此在選擇產品以及實際的運用時，需要根據環(huán)境選擇相應的PLC產品或者設計出適合已選PLC正常工作的環(huán)境。 1）溫度。根據PLC組成的電子元件的工

4、作溫度以及散熱要求，一般要求環(huán)境溫度在055，具體見產品的說明書。當溫度超過60時，建議在控制柜內加裝強迫通風冷卻或者制冷系統(tǒng)。電柜設計時不能放在發(fā)熱量大的元件上方或下方，四周通風散熱的空間應足夠大。若在實際生產中發(fā)生固態(tài)繼電器短路導致燒毀，其火熏黑了上方的PLC將導致模擬量模塊報廢。因此建議設計時將PLC與發(fā)熱源分離。 2）濕度。PLC的內部有印刷電路板，如果有水和導電粉末在上面的話會造成電子元件的損壞，甚至會造成設備事故。為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85%（無凝露）。因此，PLC電柜風機不能有結露的現(xiàn)象，適當考慮在控制柜內放置干燥劑等。 3）粉塵。如果PLC的周圍有大量的

5、塵埃，腐蝕性氣體，導電粉末，油分，油霧等都會對PLC有很大的影響。需要設計密閉過濾隔離的PLC電柜。 4）震動。一般認為PLC耐震的頻率是10 Hz-65 Hz，振幅是0.5 MM，加速度是2 G，沖擊波是10 G。若超過這些參數，輸入輸出點的繼電器可能誤動作，將造成電磁閥和斷路器的誤動作，引起PLC的機械結構、電氣部件的金屬疲勞以及連接接觸不良等情況。因此建議必要時可安裝減震墊、減震膠圈。 5）電磁干擾。PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力，但對于信號線的干擾無能為力。如對電源要求嚴格可使用帶屏蔽的隔離變壓器供電，信號線采用直流穩(wěn)壓電源供電。為防止柜內干擾以及接地干擾，I/O模塊的配

6、線要走導線槽，強電流、弱電流要分開走槽，要間隔40 mm以上，而且二者的接地不可共地。盡可能為信號線增加屏蔽層并且單點接地。如果需要可以在電源輸入增加EMC濾波元件，以降低輸入的干擾。 2.2 選型與抗干擾設計 PLC選型時，需要考慮較多，根據項目需要的輸入輸出以及實現(xiàn)的功能選擇，當然最終歸結于經濟性。而我們選型最常忽略的是觸點的容量，以及工作次數。 選型時需要著重觸點是繼電器還是晶體管，可控硅的比較少。一般繼電器的標稱都是10萬次，2 A。驅動感性負載時，由于電流不會突變的特性，觸點開合瞬間會產生一個尖峰電壓，一般此時瞬間電壓為原電壓的20-200倍。為增加觸點壽命，需要給負載安裝保護電路，

7、把觸點釋放時負載線圈產生的感應電勢消化。如果動作延遲要求不嚴，可以考慮增加中間繼電器驅動負載，降低驅動電流。在工業(yè)設計的時候，盡可能將觸點動作頻率降低，安裝時注意輸入點的感應距離，減少因誤動而導致輸出過于頻繁。當輸入閃動的時候，其相應的輸出點也會頻繁閃動導致壽命降低。 選用I/O模塊時應考慮干擾因素，包括固態(tài)繼電器的觸發(fā)等，在干擾較強的地方，應選用ON電壓高的，一般電子元件3 V以上被確認為高電平，而抗干擾好的則是7 V以上為高電平，能較好的消除低壓干擾。模擬量I/O信號線較長時，應采用不易受干擾的420 mA電流信號傳輸方式，模擬量信號線和數字傳輸線分開布線并分別采用屏蔽線屏蔽層接地。 為了

8、抑制外部噪聲對PLC控制系統(tǒng)的干擾，在PLC控制系統(tǒng)中引入光耦合器。通過光電耦合器可以有效的把不同機組，不同流水線，不同工序的信號進行有效隔開，避免了輸入輸出之間的干擾和噪聲傳遞。 良好的接地可以減少PLC控制柜與大地之間電位差引起的噪聲，可以抑制混入電源和輸入/輸出信號線的干擾，可以防止由漏電流產生的感應電壓等。接地線應盡量短且截面積大于2 mm2，接地電阻小于10歐姆，盡量靠近PLC，長度應在20 m以內為宜?？刂破鞯慕拥鼐€與電源線或動力線分開不能避開時應垂直交叉。 這是本人從事電氣行業(yè)以來，所遇到的較為常見以及疑難的問題解決的立足點，雖然沒特別針對寫出案例，但是對所遇問題的一個總結。在日常項目設計、調試中最常出現(xiàn)的就是干擾，以及元器件壽命。在PLC應用中解決這些問題能夠使工作更好的進行。 參考文獻 1廖常初主編.PLC編程及應用M.機械工業(yè)出版社，2002. 2周萬珍，高鴻