初学者指南——PLC应用中应注意的问题 - 何先生工控博客工控论坛

何先生

学历：大学本科

职称：工程师

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发表人：西安小混混

发表时间：2008/10/11 10:21:00

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本栏论题：

初学者指南——PLC应用中应注意的问题 [14753]

    初学者指南——PLC应用中应注意的问题



    PLC是专门为工业生产服务的控制装置，通常不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。但是，当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，都不能保证PLC的正常运行，因此在使用中应注意以下问题。
    　　
    　　一、工作环境
    　　
    　　1．温度
    　　 PLC要求环境温度在0~55℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔；开关柜上、下部应有通风的百叶窗，防止太阳光直接照射；如果周围环境超过55℃，要安装电风扇强迫通风。
    　　2．湿度
    　　为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。
    　　3．震动
    　　应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。
    　　4．空气
    　　避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中，并安装空气净化装置。
    　　5．电源
    　　 PLC供电电源为50Hz、220（1±10%）V的交流电，对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。对于可靠性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境，可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
    　　 FX系列PLC有直流24V输出接线端，该接线端可为输入传感器（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。
    　　
    　　二、安装与布线
    　　
    　　 1．动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。
    　　 2． PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。
    　　 3． PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。
    　　 4． PLC基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单独敷设，以防止外界信号的干扰。
    　　 5．交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。
    　　
    　　三、I/O端的接线
    　　
    　　1．输入接线
    　　（1）输入接线一般不要超过30米。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。
    　　（2）输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。
    　　（3）尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。
    　　
    　　2．输出连接
    　　（1）输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
    　　（2）由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。
    　　（3）采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时选择继电器工作寿命要长。
    　　（4）PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
    　　
    　　四、外部安全电路
    　　
    　　为了确保整个系统能在安全状态下可靠工作，避免由于外部电源发生故障、PLC出现异常、误操作以及误输出造成的重大经济损失和人身伤亡事故，PLC外部应安装必要的保护电路。
    　　
    　　（1）急停电路。对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得PLC发生故障时，能将引起伤害的负载电源可靠切断。
    　　（2）保护电路。正反向运转等可逆操作的控制系统，要设置外部电器互锁保护；往复运行及升降移动的控制系统，要设置外部限位保护电路。
    　　（3）可编程控制器有监视定时器等自检功能，检查出异常时，输出全部关闭。但当可编程控制器CPU故障时就不能控制输出，因此，对于能使用户造成伤害的危险负载，为确保设备在安全状态下运行，需设计外电路加以防护。
    　　（4）电源过负荷的防护。如果PLC电源发生故障，中断时间少于10秒，PLC工作不受影响，若电源中断超过10秒或电源下降超过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开；当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。因此，对一些易过负载的输入设备应设置必要的限流保护电路。
    　　（5）重大故障的报警及防护。对于易发生重大事故的场所，为了确保控制系统在重大事故发生时仍可靠的报警及防护，应将与重大故障有联系的信号通过外电路输出，以使控制系统在安全状况下运行。
    　　
    　　五、PLC的接地
    　　
    　　良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。PLC的接地线与机器的接地端相接，接地线的截面积应不小于2mm2 ，接地电阻小于100Ω；如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给PLC接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开；若达不到这种要求，也必须做到与其它设备公共接地，禁止与其它设备串连接地。接地点应尽可能靠近PLC。
    　　
    　　六、冗余系统与热备用系统
    　　
    　　在石油、化工、冶金等行业的某些系统中，要求控制装置有极高的可靠性。如果控制系统发生故障，将会造成停产、原料大量浪费或设备损坏，给企业造成极大的经济损失。但是仅靠提高控制系统硬件的可靠性来满足上述要求是远远不够的，因为PLC本身可靠性的提高是有一定的限度。使用冗余系统或热备用系统就能够比较有效地解决上述问题。
    　　1．冗余控制系统
    　　在冗余控制系统中，整个PLC控制系统（或系统中最重要的部分，如CPU模块）由两套完全相同的系统组成。两块CPU模块使用相同的用户程序并行工作，其中一块是主CPU，另一块是备用CPU；主CPU工作，而备用CPU的输出是被禁止的，当主CPU发生故障时，备用CPU自动投入运行。这一切换过程是由冗余处理单元RPU控制的，切换时间在1~3个扫描周期，I/O系统的切换也是由RPU完成的。
    　　2．热备用系统
    　　在热备用系统中，两台CPU用通讯接口连接在一起，均处于通电状态。当系统出现故障时，由主CPU通知备用CPU，使备用CPU投入运行。这一切换过程一般不太快，但它的结构有比冗余系统简单

以下是关于《初学者指南——PLC应用中应注意的问题》论题的回复（共11篇，分2页显示）

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回复人：清溪月

回复时间：2009/5/20 11:30:00

不错！

回复人：BJSDZC

回复时间：2009/6/18 9:33:00

    FMS菲默斯集散控制器,可以不分PNP或NPN均可完成输入要求,完全隔离任何干扰!!!
    FMS菲默斯自动化系列产品，菲默斯（中国）北京时代卓成科技发展有限公司总部 FMS触摸屏,可编程序控制器,智能集散监视与控制器,固态继电器,编码器,工业控制电气等.
    FMS菲默斯集散控制器,可以不分PNP或NPN,三线或二线制均可完成输入要求,完全隔离任何干扰!!!有4路,8路,16路,与PLC一对一的联接即可,同时可以连接常闭也可以常开点,
    输出点具有功率放大控制器10A,直接大功率电磁阀,电机等!!!
    PLC的损坏有二个因素,一是软件没有编写完好,二是周边没有保护,
    FMS菲默斯集散控制器,是PLC的硬件保护神!!!
    具体性能超群,
    联系电话:010-86758515/20,
    http://www.fine-inc.cn/

回复人：zhimu

回复时间：2010/1/28 20:58:00

学习学习，受教受教

回复人：蓝色石头

回复时间：2010/3/28 12:49:00

写的不错

回复人：相约工控网

回复时间：2010/7/27 20:52:00

学习了.

回复人：潘德胜

回复时间：2010/8/3 9:29:00

感谢

回复人：金荣凑

回复时间：2010/9/5 8:35:00

虚心学习

回复人：唐高祖

回复时间：2010/9/25 14:38:00

可以用别的形式，在转化，类似于写字板

回复人：chenwuhan

回复时间：2013/5/9 18:22:00

学习

回复人：1012518266

回复时间：2013/5/29 16:15:00

受益菲浅

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