可编程控制器的安装与维护
2018-03-13  来源: 本站

一、问题提出

可编程控制器是一种新型的通用自动化控制装置,它有许多优点,尽管可编程控制器在设计制造时已采取了很多措施,是它对工业环境比较适应,但是工业生产现场的工作环境较为恶劣,为确保可编程控制器控制系统稳定可靠,还是应当尽量使可编程控制器有良好的工作环境条件,并采取必要抗干扰措施。

二、可编程控制器的安装和接线

(一)安装的注意事项

1 .安装环境

为保证可编程控制器工作的可靠性,尽可能地延长其使用寿命,在安装时一定要注意周围的环境,其安装场合应该满足以下几点:

1 )环境温度在 0 55 范围内。

2 )环境相对湿度应在 35 %~ 85 %范围内。

3 )周围无易燃和腐蚀性气体。

4 )周围无过量的灰尘和金属微粒。

5 )避免过度的震动和冲击。

6 )不能受太阳光的直接照射或水的溅射。

2 .注意事项

除满足以上环境条件外,安装时还应注意以下几点:

1 )可编程控制器的所有单元必须在断电时安装和拆卸。

2 )为防止静电对可编程控制器组件的影响,在接触可编程控制器前,先用手接触某一接地的金属物体,以释放人体所带静电。

3 )注意可编程控制器机体周围的通风和散热条件,切勿将导线头、铁屑等杂物通过通风窗落入机体内。

(二)安装与接线

1 PLC 系统的安装

FX 系列可编程控制器的安装方法有底板安装和 DIN 导轨安装两种方法。

1 )底板安装。利用可编程控制器机体外壳四个角上的安装孔,用规格为 M4 的螺钉将控制单元、扩展单元、 A/D 转换单元、 D/A 转换单元及 I/O 链接单元固定在底板上。

2 DIN 导轨安装。利用可编程控制器底板上的 DIN 导轨安装杆将控制单元、扩展单元、 A/D 转换单元、 D/A 转换单元及 I/O 链接单元安装在 DIN 导轨上。安装时安装单元与安装导轨槽对齐向下推压即可。将该单元从 DIN 导轨上拆下时,需用一字形的螺丝刀向下轻拉安装杆。

2 PLC 系统的接线

PLC 系统的接线主要包括电源接线、接地、 I/O 接线及对扩展单元接线等。

1 )电源接线。

FX 系列 PLC 使用直流 24V 、交流 100V 120V 200V 240V 的工业电源。 FX 系列 PLC 的外接电源端位于输出端子板左上角的两个接线端。使用直径为 0.2cm 的双绞线作为电源线。过强的噪声及电源电压波动过大都可能使 FX 系列可编程控制器的 CPU 工作异常,以致引起整个控制系统瘫痪。为避免由此引起的事故发生,在电源接线时,需采取隔离变压器等有效措施,且用于 FX 系列可编程控制器, I/O 设备及电动设备的电源接线应分开连接,。

另外,在进行电源接线时还要注意以下几点:

FX 系列 PLC 必须在所有外部设备通电后才能开始工作。为保证这一点,可采取下面的措施:

所有外部设备都上电后再将方式选择开关由“ STOP ”方式设置为“ RUN ”方式。

FX 系列 PLC 编程设置为在外部设备未上电前不进行输入、输出操作。

当控制单元与其他单元相接时,各单元的电源线连接应能同时接通和断开。

当电源瞬间掉电时间小于 10ms 时,不影响 PLC 的正常工作。

为避免因失常而引起的系统瘫痪或发生无法补救的重大事故,应增加紧急停车电路。

当需要控制两个相反的动作时,应在 PLC 和控制设备之间加互锁电路。

2 )接地。

良好的接地是保证 PLC 正常工作的必要条件。在接地时要注意以下几点:

PLC 的接地线应为专用接地线,其直径应在 2mm 以上。

接地电阻应小于 100 Ω

PLC 的接地线不能和其他设备共用,更不能将其接到一个建筑物的大型金属结构上。

PLC 的各单元的接地线相连。

3 )控制单元输入端子接线。

FX 系列的控制单元输入端子板为两头带螺钉的可拆卸板,外部开关设备与 PLC 的之间的输入信号均通过输入端子进行连接。在进行输入端子接线时,应注意以下几点:

输入线尽可能远离输出线、高压线及电机等干扰源。

不能将输入设备连接到带“ . ”端子上。

交流型 PLC 的内藏式直流电源输出可用于输入;直流型 PLC 的直流电源输出功率不够时,可使用外接电源。

切勿将外接电源加到交流型 PLC 的内藏式直流电源的输出端子上。

切勿将用于输入的电源并联在一起,更不可将这些电源并联到其他电源上。

4 )控制单元输出端子接线。

FX 系列控制单元输出端子板为两头带螺钉的可拆卸板, PLC 与输出设备之间的输出信号均通过输出端子进行连接。在进行输出端子接线时,应注意以下几点:

输出线尽可能远离高压线和动力线等干扰源。

不能将输出设备连接到带“ . ”端子上。

“ COM ”端均为独立的,故各输出端既可独立输出,又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时,采用独立输出方式;而各个负载使用相同电压时,可采用公共输出方式。

当多个负载连到同一电源上时,应使用型号为 AFP1803 的短路片将它们的“ COM ”端短接起来。

若输出端接感性负载时,需根据负载的不同情况接入相应的保护电路。在交流感性负载两端并接 RC 串联电路;在直流感性负载两端并接二极管保护电路;在带低电流负载的输出端并接一个泄放电阻以避免漏电流的干扰。以上保护器件应安装在距离负载 50cm 以内。

PLC 内部输出电路中没有保险丝,为防止因负载短路而造成输出短路,应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电路。

上述接线的示意图,参阅 FX 系列可编程控制器的用户手册。

5 )扩展单元接线。

若一台 PLC 的输入输出点数不够时,还可将 FX 系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体配置视不同的机型而定,当要进行扩展配置时,请参阅有关的用户手册。

6 FX 系列可编程控制器的 A/D D/A 转换单元接线。

A/D D/A 转换单元的接线方法在有关章节已叙述,下面是连接时的注意事项。

A/D 模块:

为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰,应使用两线双绞式屏蔽电缆。

建议将屏蔽电缆接到框架接地端( F.G

若需将电压范围选择端( RNAGE )短路,应直接在端子板上短接,不要拉出引线短接。

应使主回路接线远离高压线。

应确保使用同一组电源线对控制单元和 A/D 单元进行供电。

D/A 模块:

为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰,应使用两线双绞式屏蔽电缆。

建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端。

在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没有使用的输出端子应开路。

应使主回路接线远离高压线。

应确保使用同一组电源线对控制单元和 D/A 单元进行供电。

三、可编程控制器的维护和检修

(一)维护检查

可编程控制器的主要构成元器件是以半导体器件为主体,考虑到环境的影响,随着使用时间的增长,元器件总是要老化的。因此定期检修与做好日常维护是非常必要的。

要有一支具有一定技术水平、熟悉设备情况、掌握设备工作原理的检修队伍,做好对设备的日常维修。

对检修工作要制定一个制度,按期执行,保证设备运行状况最优。每台 PLC 都有确定的检修时间,一般以每 6 个月~ 1 年检修一次为宜。当外部环境条件较差时,可以根据情况把检修间隔缩短。定期检修的内容见表 1

1 可编程控制器定期检修

序号

检修项目

检修内容

判断标准

1

供电电源

在电源端子处测量电压波动范围是否在标准范围内

电动波动范围: 85 %~ 110 %供电电压

2

外部环境

环境温度

环境湿度

积尘情况

0 55

35%~85RH,不结露

不积尘

3

输入输出用电源

在输入输出端子处测电压变化是否在标准范围内

以各输入输出规格为准

4

安装状态

各单元是否可靠固定

电缆的连接器是否完全插紧

外部配线的螺钉是否松动

无松动

无松动

无异常

5

寿命元件

电池、继电器、存储器

以各元件规格为准

(二)故障排除

对于具体的 PLC 的故障检查可能有一定的特殊性。有关 FX 系列的 PLC 故障检查和处理方法见表 2

2 FX 系列 PLC 故障处理

问题

故障原因

解决方法

输出不工作

输出的电气浪涌使被控设备损坏

程序错误

接线松动或不正确

输出过载

输出被强制

当接到感性负载时,需要接入抑制电路

修改程序

检查接线,如果不正确,要改正

检查输出的负载

检查 CPU 是否有被强制的 I/O

CPU SF (系统故障)灯亮

用户程序错误

电气干扰

元器件损坏

对于编程错误,检查 FOR NEXT JMP 、比较指令的用法。

对于电气干扰

- 检查接线。控制盘良好接地和高电压与低电压不要并行引线是很重要的

- DC24V 传感器电源的 M 端子接地

查出原因后,更换元器件

电源损坏

电源线引入过电压

把电源分析器连接到系统,检查过电压尖峰的幅值和持续时间,根据检查的结果给系统配置抑制设备

电子干扰问题

不合适的接地

在控制柜内交叉配线

对快速信号配置输入滤波器

纠正不正确的接地系统

纠正控制盘不良接地和高电压和低电压不合理的布线。把 DC24V 传感器电源的 M 端子接地增加系统数据存储器中的输入滤波器的延迟时间

当连接一个外部设备时通信网络损坏。(计算机接口、 PLC 的接口或 PC/PPI 电缆损坏)

如果所有的非隔离设备(例如 PLC 、计算机和其他设备)连到一个网络,而该网络没有一个共同的参考点,通信电缆提供了一个不期望的电流可以造成通信错误或损坏电路

检查通信网络

更换隔离型 PC/PPE 电缆

当连接没有共同电气参考点的机器时,使用隔离型 RS-485~RS-485 中继器

SWOPC-FXGP/WIN-C 通信问题

检查网络通信信息后处理

错误处理

检查错误代码信息后处理

应该说 PLC 是一种可靠性、稳定性极高的控制器。只要按照其技术规范安装和使用,出现故障的概率极低。但是,一旦出现了故障,一定要按上述步骤进行检查、处理。特别是检查由于外部设备故障造成的损坏。一定要查清故障原因,待故障排除以后再试运行。