10 个基本的 PLC 实用技巧
10 个基本的 PLC 实用技巧
在日常PLC应用中,掌握这些实用技巧可以提高您的效率和效果。以下是需要牢记的十项关键技术:
1. 接地问题
PLC系统有严格的接地要求。建议采用独立、专用的接地系统,所有相关设备均应正确接地。连接多个电路接地点可能会产生意外电流,从而导致逻辑错误或电路损坏。当接地点物理上分开并通过通信电缆或传感器连接时,通常会发生这种情况。PLC 系统通常使用单点接地。为了增强抗共模干扰能力,模拟信号可采用屏蔽浮地技术。信号线屏蔽层单点接地,信号回路悬空,对地绝缘电阻不小于50MΩ。
2. 处理干扰
工业环境容易产生高频和低频干扰,这些干扰通常通过连接到现场设备的电缆引入。在电缆设计、选择和安装中,除正确接地外,还应采取以下抗干扰措施:
对于模拟信号,请使用双屏蔽电缆。
对于高速脉冲信号,请使用屏蔽电缆,以防止外部干扰,并避免低电平信号的干扰。
对于 PLC 通信电缆,建议使用制造商提供的电缆。在不太关键的应用中,可以使用屏蔽双绞线电缆。
请勿将模拟信号线、直流信号线和交流信号线布设在同一导管中。
进出控制柜的屏蔽电缆必须直接接地到设备,不经过端子。
交流信号、直流信号和模拟信号不应共用同一电缆。电源线应与信号线分开走线。
为了解决现场干扰,请对受影响的线路使用屏蔽电缆并重新安装。或者,在程序中添加抗干扰滤波代码。
3、消除线间电容,防止误操作
任何电缆的导体之间都存在电容。即使合格的电缆也有一定的电容范围。然而,当电缆长度超过建议限制时,线间电容可能会导致 PLC 误操作。这可能会导致一些莫名其妙的现象,例如接线正确但PLC输入无响应,或者PLC输入相互干扰等。要解决这个问题:
使用双绞线电缆。
尽量缩短电缆长度。
使用专用电缆分离干扰输入。
使用屏蔽电缆。
4. 选择输出模块
输出模块有晶体管、双向可控硅和继电器类型:
晶体管型模块提供最快的开关速度(通常为 0.2 ms),但负载能力最低(0.2 - 0.3 A,24 VDC)。它们适用于快速开关和信号相关设备,通常与变频器和直流设备一起使用。注意晶体管漏电流对负载的影响。
Triac 型模块是非接触式的,适用于交流负载,但负载能力有限。
继电器型模块支持交直流负载,负载能力高。它们通常是传统控制的首选,但开关速度较慢(约 10 ms),因此不适合高频应用。
5、逆变器过压、过流处理
当通过降低设定值来降低速度时,电机可能会进入再生制动模式。反馈到逆变器的能量会提高滤波电容器两端的电压,从而可能触发过压保护。为了解决这个问题,请添加外部制动电阻来耗散再生能量。
当一台逆变器驱动多台小型电机时,一台电机出现过流故障可能会导致逆变器跳闸,从而停止所有连接的电机。为了防止这种情况,请在逆变器输出侧安装1:1隔离变压器。这可确保故障电流仅限于变压器,从而防止逆变器跳闸。
6. 标记输入和输出以方便维护
PLC 控制具有大量输入和输出继电器端子、指示灯和 PLC 编号的复杂系统。为了简化故障排除:
根据电气原理图创建表格并将其放置在设备控制面板或机柜上。列出各PLC输入输出端子号以及相应的电气符号和中文名称。
对于不熟悉操作流程或梯形图的人员,可制定PLC输入输出逻辑功能表。该表概述了操作期间输入和输出电路之间的逻辑关系。
7. 使用程序逻辑进行故障诊断
由于可用的 PLC 种类繁多,低端 PLC 的梯形图指令通常是相似的。对于像S7-300这样的高端PLC,许多程序都是用结构化文本编写的。实用的梯形图应包含中文符号注释,以便于理解。在分析电气故障时,常用逆向查找法。从故障点出发,找到对应的PLC输出继电器,并追溯其动作所需的逻辑关系。经验表明,识别一个问题通常可以解决故障,因为同时出现多个故障的情况很少见。
八、PLC故障判断
PLC 可靠性高,故障率低。 PLC或CPU损坏等硬件故障,或者软件错误,几乎不存在。除非受到高压干扰,PLC 输入点不太可能发生故障。同样,PLC 输出继电器触点的使用寿命很长,除非由于外围负载短路或设计缺陷而导致过载。排除电气故障时,应重点关注外围电气元件,而不是怀疑 PLC 硬件或软件问题。这种方法对于快速修复和最大限度地减少生产停机时间至关重要。
9、充分利用软硬件资源
不涉及控制循环或在循环之前激活的命令可以从 PLC 中排除。
当多个命令控制单个任务时,它们可以在链接到输入点之前从外部并行连接。
利用PLC内部的软组件和中间状态来确保程序的完整性和连续性,使开发更容易并降低硬件成本。
如果可能,请将每个输出分开,以便于控制和检查,并保护其他输出电路。某一输出点的故障只会影响相应的输出电路。
对于控制双向负载的输出,在 PLC 程序和外部实施互锁,以防止负载双向移动。
PLC紧急停止应使用外部开关以确保安全。
十、其他注意事项
切勿将交流电源线连接至PLC输入端子,以免损坏PLC。
接地端子应独立接地,不得与其他设备串联。接地线的截面积应不小于2mm²。
辅助电源容量有限,只能为光电传感器等低功耗设备供电。
有些PLC有一定数量的未使用的地址端子。请勿将电线连接到这些设备上。
如果PLC输出电路中没有保护器件,请在外部电路中加入熔断器或其他保护器件,以防止负载短路损坏系统。