PLC原理及應(yīng)用技術(shù)（第4版）課件 7.6 可編程控制器的安裝和維護(hù)16

浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院17.6

可編程控制器的安裝和維護(hù)1．可編程控制器的安裝可編程控制器適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，但它對(duì)使用場(chǎng)合、環(huán)境溫度等還是有一定要求的?？刂瓶删幊炭刂破鞯墓ぷ鳝h(huán)境可以有效地提高它的工作效率和使用壽命。在安裝可編程控制器時(shí)要避開下列場(chǎng)所：(1)環(huán)境溫度超過0~55°C的范圍。(2)相對(duì)濕度超過85%或者存在露水凝聚（有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，例如氯化氫、硫化氫等。(5)有大量鐵屑及灰塵。(6)頻繁或連續(xù)的振動(dòng)，振動(dòng)頻率為10~55Hz，幅值為0.5mm（峰—峰）。(7)超過10g（重力加速度）的沖擊。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院2小型可編程控制器外殼的四個(gè)角上均有安裝孔，有兩種安裝方法，一種是用螺釘固定，不同的單元有不同的安裝尺寸。另一種是DIN（德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）軌道固定，DIN軌道配套使用的安裝夾板左右各一對(duì)，在軌道上先裝好左右夾板，裝上可編程控制器，然后擰緊螺絲。為了使控制系統(tǒng)工作可靠，通常把可編程控制器安裝在有保護(hù)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)定環(huán)境溫度范圍內(nèi)，安裝機(jī)器應(yīng)有足夠的通風(fēng)空間、基本單元和擴(kuò)展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環(huán)境超過55°C，要安裝電風(fēng)扇強(qiáng)迫通風(fēng)。為了避免其它外圍設(shè)備的電干擾，可編程控制器應(yīng)盡可能遠(yuǎn)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(dāng)可編程控制器垂直安裝時(shí)，要嚴(yán)防導(dǎo)線頭、鐵灰塵等從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部，損壞可編程控制器印制電路板，使其不能正常工作。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院32．電源、接線可編程控制器的供電電源為50Hz、220V±10%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器（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(shí)間少于10ms，可編程控制器工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值，則可編程控制器停止工作，所有的輸出點(diǎn)均同時(shí)斷開。當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，若RUN輸入接通，則操作自動(dòng)進(jìn)行。對(duì)于電源線來的干擾，可編程控制器本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴(yán)重，可以安裝一個(gè)變比為1∶1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院43．接地良好的接地是保證可編程控制器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(jī)器的接地端相接，基本單元接地，如果要用擴(kuò)展單元，其接地點(diǎn)應(yīng)與基本單元的接地點(diǎn)接在一起。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給可編程控制器接以專用地線，接地點(diǎn)應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)）的接地點(diǎn)分開。若達(dá)不到這種要求，則也必須做到與其它設(shè)備公共接地，禁止與其它設(shè)備串聯(lián)接地。接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近可編程控制器。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院54．直流24V接線端使用無源觸點(diǎn)的輸入器件時(shí)，可編程控制器內(nèi)部24V電源通過輸入器件向輸入端每點(diǎn)提供7mA的電流。可編程控制器上的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(shí)，COM端子是直流24V地端，即0V端。如果采用擴(kuò)展單元，則應(yīng)將基本單元和擴(kuò)展單元的24V端連接起來。另外，任何外部電源都不能接到這個(gè)端子。如果有過載現(xiàn)象發(fā)生，電壓將自動(dòng)跌落，該點(diǎn)輸入對(duì)可編程控制器不起作用。每種型號(hào)的可編程控制器其輸入點(diǎn)數(shù)量是有規(guī)定的。對(duì)每一個(gè)尚未使用的輸入點(diǎn)，它不耗電，因此在這種情況下24V電源端子外供電流的能力可以增加。FX系列可編程控制器的空位端子在任何情況下都不能使用。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院65．輸入接線可編程控制器一般接受行程開關(guān)、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量信號(hào)。輸入接線端子是可編程控制器與外部傳感器負(fù)載轉(zhuǎn)換信號(hào)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(diǎn)或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時(shí)，輸入端接通，輸入線路閉合，同時(shí)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R—C濾波器，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或從輸入線路串入的電噪聲引起可編程控制器的誤動(dòng)作。若在輸入觸點(diǎn)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)時(shí)，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只。特別注意：(1)輸入接線一般不要超過30m,但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長些。(2)輸入、輸出線不能用同一根電纜。輸入、輸出線要分開走。(3)可編程控制器所能接受的脈沖信號(hào)的寬度應(yīng)大于CPU掃描周期的時(shí)間。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院76．輸出接線(1)可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管（雙向可控硅）輸出、集電極開路的晶體管輸出三種形式。(2)輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。當(dāng)可編程控制器的輸出繼電器或晶閘管動(dòng)作時(shí)，同一號(hào)碼的兩個(gè)輸出端接通。在不同組中可采用不同類型和電壓等級(jí)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(jí)的電源。(3)由于可編程控制器的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且聯(lián)接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板，因此需要用熔絲保護(hù)輸出元件。(4)采用繼電器輸出時(shí)承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命，因此應(yīng)在感性負(fù)載兩端并聯(lián)阻容抑制保護(hù)電路。(5)可編程控制器的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾，因此要采取措施加以抑制。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院87．PLC輸出端的保護(hù)當(dāng)可編程控制器的輸出負(fù)載為電感性負(fù)載時(shí)，為了防止負(fù)載關(guān)斷產(chǎn)生的高電壓對(duì)可編程控制器輸出點(diǎn)的損害，應(yīng)對(duì)輸出點(diǎn)加以保護(hù)電路，保護(hù)電路的主要作用是抑制高電壓的產(chǎn)生。(1)直流（DC）輸出型的保護(hù)電路1)二極管抑制保護(hù)當(dāng)負(fù)載為直流感性負(fù)載時(shí)，可在負(fù)載RL兩端并聯(lián)續(xù)流二極管加以抑制。續(xù)流二極管可選額定電流為1A左右的二極管，其反向耐壓為負(fù)載電壓的3倍以上。二極管二極管抑制保護(hù)浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院92)齊納二極管齊納保護(hù)當(dāng)負(fù)載為直流感性負(fù)載時(shí)，也可采用齊納二極管作齊納保護(hù)。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院10(2)繼電器輸出型的保護(hù)電路1)接直流負(fù)載時(shí)輸出保護(hù)電路如圖所示。圖中：R=UDC/IL

，這是最小電阻值。C=IL×K（IL：感性負(fù)載電流）。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院112)接交流負(fù)載時(shí)繼電器接點(diǎn)輸出（或雙向可控硅輸出）輸出保護(hù)電路如圖所示。對(duì)于繼電器輸出：R>0.5×UON(UON為外接交流電壓額定值)

對(duì)于交流輸出：R最小為10歐。對(duì)于每10VA的穩(wěn)壓負(fù)載，電容值選用：C=0.002至0.005uF之間。。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院12(3)PLC通訊口保護(hù)1)選擇相同的接地點(diǎn)，或選用RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換器。2)當(dāng)不具備共同電氣參考地的設(shè)備構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可在網(wǎng)絡(luò)中加入RS-485/RS-485中繼器。(4)抗干擾措施1)系統(tǒng)應(yīng)正確良好接地。2)強(qiáng)、弱電分開走（布線）。3)將PLC上DC24V（傳感器電源）的COM端接地。(5)輸出短路保護(hù)當(dāng)連接在輸出端子上的負(fù)載短路時(shí)，會(huì)把輸出元件、印刷電路板等燒壞，因此要接入保護(hù)用的熔斷器。(6)輸出與TTL電路連接時(shí)當(dāng)使用晶體管輸出時(shí)，由于晶體管有殘余電壓，不能直接與TTL電路連接，這時(shí)應(yīng)先與COMS—IC連接后，再與TTL電路連接。但晶體管輸出時(shí)必須連接一個(gè)電源上拉電阻。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院13(7)漏電流的處理使用晶體管輸出或晶閘管（雙向可控硅）輸出時(shí)，由于漏電流可能使輸出設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作，這時(shí)應(yīng)采取接泄放電阻措施。漏電流（I）的值：晶體管輸出DC24V0.1mA晶閘管（雙向可控硅）輸出AC100V2mAAC220V5mA浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院14(8)對(duì)沖擊電流的處理使用晶體管或晶閘管（雙向可控硅）輸出單元時(shí)，若連接象白熾燈等沖擊電流大的負(fù)載時(shí)，必須考慮使輸出晶體管或晶閘管（雙向可控硅）不受損壞。抑制沖擊電流的方法有以下兩種。如圖所示。1)讓白熾燈中流過負(fù)載額定值1/3的電流的方法。2)加限流電阻的方法浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院158．PLC的試運(yùn)行PLC系統(tǒng)在正式投入使用之前，必須對(duì)其進(jìn)行必要的檢查與試運(yùn)行，以確保其正式運(yùn)行時(shí)安全可靠。其方法與步驟如下：(1)首先在接通電源之前，應(yīng)檢查電源、接地及輸入/輸出導(dǎo)線的連接情況是否正確，若電源端連接錯(cuò)誤，輸入端與電源端之間的短路或者是輸出端負(fù)載的短路都會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞PLC。(2)檢查PLC的絕緣電阻。先不接通工作電源，斷開PLC的所有連線，然后在各端子與接地端子間用DC500VM?表測(cè)量絕緣電阻，其阻值應(yīng)大于5M?以上。(3)PLC接通工作電源，但暫處于STOP狀態(tài)，使用手持式編程器或其他外部設(shè)備寫入程序，然后再將程序讀出，檢查程序是否能正確傳輸交換。同時(shí)用手持式編程器實(shí)行對(duì)PLC各輸出強(qiáng)制ON/OFF狀態(tài)檢查，檢查程序功能，電路錯(cuò)誤和語法錯(cuò)誤等。(4)將PLC的RUN/STOP開關(guān)設(shè)置在RUN位置，PLC就可以開始運(yùn)行。即使在運(yùn)行中也可以改變定時(shí)器，計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器的設(shè)定值，對(duì)各元件進(jìn)行強(qiáng)制ON/OFF狀態(tài)檢查。系統(tǒng)試運(yùn)行必須經(jīng)過足夠長的時(shí)間，以便讓各種異常情況盡可能暴露出來，經(jīng)過進(jìn)一步完善處理，才能保證系統(tǒng)運(yùn)行的順利進(jìn)行。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院169．PLC的維護(hù)與故障診斷(1)PLC的可靠性很高，維護(hù)工作量極少。出現(xiàn)故障時(shí)通過PLC上的發(fā)光二極管（LED）和編程器能迅速查明故障原因。通過更換單元或模塊，一般可以迅速排除故障。1)鋰電池的更換PLC斷電時(shí)，RAM中用戶程序由鋰電池保持，它的使用壽命為2～5年。當(dāng)它的電壓降到規(guī)定值以下，PLC上的BATTERY（電池）LED亮，提醒操作人員更換鋰電池。更換時(shí)RAM中內(nèi)容是用PLC中電容充電保持的，應(yīng)在說明書中規(guī)定的時(shí)間內(nèi)更換好電池，否則PLC將失去停電時(shí)的記憶功能。2)PLC的故障診斷PLC的說明書一般都給出了PLC故障的診斷方法，診斷流程圖和錯(cuò)誤代碼表。根據(jù)它們很容易檢查出PLC的故障。若有故障產(chǎn)生，首先斷開電源，檢查PLC及輸入/輸出元件的端子螺絲是否松動(dòng)或被開路或短路。然后根據(jù)PLC裝置上各種LED燈亮的情況。按以下的要領(lǐng)檢查是PLC自身的異常，還是外部電路的故障。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院17(2)利用FX系列PLC基本單元上的LED診斷故障的方法如下：1)若電源輸入正常，“POWER”（電源）LED不亮，可以判定PLC工作不正常。PLC基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能模塊面板上的“POWERLED”是靠基本單元或擴(kuò)展單元內(nèi)的直流電源點(diǎn)亮的，當(dāng)接通工作電源后，若該燈不亮，則取下PLC的+24V端子接線，這時(shí)若指示燈閃亮，表明傳感器電源的負(fù)載過大（PLC給外部傳感器供電時(shí)）。在這種情況下，應(yīng)使用外接+24V直流電源給傳感器供電。發(fā)現(xiàn)PLC內(nèi)部的保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)，可能是有導(dǎo)電性異物混入致使電路產(chǎn)生短路，或PLC內(nèi)部電路損壞引起短路。2)編程器處于MONITOR狀態(tài)，基本單元“RUN”運(yùn)行時(shí)輸入端接點(diǎn)接通，但是基本單元上的“RUN”LED不亮，是基本單元出了毛病。3)“BATTERY”LED亮，應(yīng)更換電池。4)某輸入觸點(diǎn)接通，相應(yīng)LED不亮；或未輸入信號(hào)時(shí)輸入LED亮，可以判斷是輸入模塊出了問題。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院185)輸出LED亮，硬件輸出繼電器觸點(diǎn)不動(dòng)作，是輸出模塊的故障。6)“CPUError”LED閃亮，表示PLC用戶程序的內(nèi)容因外界原因發(fā)生改