淺談PLC應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用中注意問題

（渤海裝備遼河重工有限公司電器公司，遼寧 盤錦 124010）

淺談PLC應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用中注意問題

李治霖

（渤海裝備遼河重工有限公司電器公司，遼寧 盤錦 124010）

PLC是目前工業(yè)領(lǐng)域主流的控制產(chǎn)品，結(jié)合PLC的特點(diǎn)，它在安裝時(shí)應(yīng)注意的一些問題，以及有可能會(huì)對(duì)PLC運(yùn)行產(chǎn)生干擾的因素等進(jìn)行了簡要的說明和討論。

PLC；抗干擾；特點(diǎn)；注意問題

一、PLC具有以下優(yōu)點(diǎn)

1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

對(duì)于電氣控制設(shè)備，高可靠性、穩(wěn)定性是關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于PLC從硬件方面采用先進(jìn)的集成電路技術(shù)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、輸入和輸出信號(hào)的光電隔離，同時(shí)對(duì)工藝制造嚴(yán)格控制，在軟件方面設(shè)置運(yùn)行監(jiān)控程序，設(shè)置故障檢測和診斷，同等技術(shù)，保障了PLC在非常惡劣的環(huán)境下長期連續(xù)可靠地工作。

2 使用方便

（1）控制方便：PLC控制邏輯是建立在程序基礎(chǔ)上，由程序代替硬件接線，程序的修改相對(duì)于硬件更改，要方便的多。

（2）編程方便:PLC是面向用戶的設(shè)備，因此大部分PLC都充分考慮到了現(xiàn)場工程人員的技能和習(xí)慣，采用簡單易學(xué)的編程語言，如梯形圖、助記符、功能塊圖等多種編程方式，可任意選用。

（3）維修方便：PLC有很多故障提示信號(hào)，有完善的自診斷和顯示功能，而且本身可以作故障情況記錄。所以即使發(fā)生故障，很容易診斷，同時(shí)，診斷出故障后排故也非常簡單，只需按功能模塊排故，進(jìn)行更換就可以。

3 靈活性好

（1）編程靈活：PLC采用與實(shí)際電路接線近似的梯形圖語言，該梯形圖與繼電器圖類似，對(duì)于毫無計(jì)算機(jī)知識(shí)和的編程語言的操作者來說，通過這種直觀形象語言很容易被理解和掌握。

（2）擴(kuò)展靈活：PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同的現(xiàn)場信號(hào)會(huì)有相應(yīng)的I/O模塊、器件或設(shè)備，這些豐富的I/O接口模塊為PLC的應(yīng)用提供了便利，操作者可根據(jù)現(xiàn)場情況選用適合的模塊，進(jìn)行組合，如需要增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)，可加裝相應(yīng)的模塊即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，也可用多臺(tái)PLC連接通信來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。

（3）操作靈活：PLC具有強(qiáng)制及仿真功能，可以在模擬調(diào)試好后，再到現(xiàn)場安裝，工作量大為減少，大大縮短了設(shè)計(jì)和投入運(yùn)行周期，操作十分靈活方便。

4 機(jī)電一體化

PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種可編程的控制器，相對(duì)于接觸器控制，它的體積大大減小，功能完善，抗干擾性強(qiáng)，將設(shè)計(jì)大為簡化，實(shí)現(xiàn)了電子和機(jī)械的完美結(jié)合。

二、 PLC應(yīng)用時(shí)需要注意的一些問題

1 環(huán)境要求

（1）溫度

PLC工作的環(huán)境溫度在0～55℃，安裝時(shí)應(yīng)盡量避免安裝在發(fā)熱量大的元件的下面，同時(shí)要求有良好的通風(fēng)散熱，為確保PLC不致過熱，需要適當(dāng)增加機(jī)架之間的凈空距離和溫度過高時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)迫風(fēng)冷對(duì)PLC進(jìn)行冷卻。

（2）濕度

空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于35%或高于85%（無凝露），從而保證PLC的絕緣性能。必要時(shí)應(yīng)采用”三防”處理。

（3）震動(dòng)

震動(dòng)對(duì)PLC來說是致命的，應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)烈震動(dòng)源，防止震動(dòng)頻率為10～55Hz的頻繁和連續(xù)震動(dòng)。同時(shí)對(duì)PLC進(jìn)行點(diǎn)膠加固，還可采用減震膠等措施，減小震動(dòng)帶來的危害。

（4）空氣

可將PLC安裝在密閉性較好的控制室或控制柜中，這樣可以應(yīng)對(duì)空氣中含有粉塵或腐蝕氣體的環(huán)境。同時(shí)應(yīng)避免空氣中含有腐蝕和易燃的氣體，并注意安裝風(fēng)扇冷卻。

（5）電源

PLC的電源本身帶有一定的抗干擾能力。在接線時(shí)，最好在電源單元和供電電源之間連接帶屏蔽層變比1：1的隔離變壓器，該變壓器的副邊不接地，這樣可以減少設(shè)備和大地之間的干擾，還可以保證人員的安全。

1 干擾源及分類

干擾源一般產(chǎn)生于電流或電壓劇烈變化的部位，因?yàn)榻蛔兊碾娏鲿?huì)產(chǎn)生交變的磁場，進(jìn)而產(chǎn)生了電磁輻射；同時(shí)交變的磁場會(huì)產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。電磁干擾按干擾模式可分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)電壓迭加所形成。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號(hào)，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測量與控制精度。下面是對(duì)PLC干擾的主要來源。

（1）來自電源的干擾

PLC系統(tǒng)的正常供電電源來自電網(wǎng)供電，由于電網(wǎng)在傳輸過程中受到空間電磁干擾，從而在線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電流，雖然PLC電源采用隔離電源，但是由于電源內(nèi)部寄生參數(shù)的影響，仍有部分干擾信號(hào)，通過電源傳遞到PLC系統(tǒng)中，產(chǎn)生不穩(wěn)定因素。

（2）來自信號(hào)線引入的干擾

接入PLC的信號(hào)線除了傳遞開關(guān)量信號(hào)外，同時(shí)也會(huì)引入干擾信號(hào)。一種是信號(hào)線與其他儀表共用觸點(diǎn)而由供電電源串入的電網(wǎng)干擾，可以忽略不計(jì)；二是信號(hào)線受到空間電子輻射而產(chǎn)生的感應(yīng)干擾，此種干擾會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。由信號(hào)線引入的干擾會(huì)引起輸入采樣偏差、輸出信號(hào)的失真或測量精度的降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件的損傷，造成系統(tǒng)故障。

（3）接地不正確引入的雜波干擾

正確的接地，能有效地減弱或抑制電磁干擾，而錯(cuò)誤的接地會(huì)引入嚴(yán)重的雜波，進(jìn)而產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾信號(hào)。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地等，不同的接地點(diǎn)應(yīng)按系統(tǒng)要求連接在一起，最好不要降PLC和PLC外的設(shè)備公用一個(gè)接地點(diǎn)。

（5）PLC內(nèi)部各元件引起的干擾

PLC內(nèi)部各元件和電路之間在運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定的電磁輻射，相互影響。所以PLC在制造過程中應(yīng)充分考慮電磁兼容設(shè)計(jì)，合理布局、布線，采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抑制干擾。

結(jié)語

每種工業(yè)設(shè)備對(duì)安裝都有一定的要求，PLC也不例外，如果不滿足安裝的環(huán)境，雖然不會(huì)影響PLC的功能，但是會(huì)影響PLC的使用可靠性和壽命。PLC有著廣發(fā)的應(yīng)用前景，其產(chǎn)品品種會(huì)越來越豐富，可靠性也會(huì)越來越好，PLC作為自動(dòng)化控制的重要部分將在工控領(lǐng)域發(fā)揮越來越巨大的作用。

[1]謝克明，夏路易．可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)[M]，2002．

[2]鄭鳳翼．圖解西門子S7-200系列PLC入門[M]，2009．

TM57 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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