淺談PLC應用技術及應用中注意問題

（渤海裝備遼河重工有限公司電器公司，遼寧 盤錦 124010）

淺談PLC應用技術及應用中注意問題

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是目前工業領域主流的控制產品，結合PLC的特點，它在安裝時應注意的一些問題，以及有可能會對PLC運行產生干擾的因素等進行了簡要的說明和討論。

PLC；抗干擾；特點；注意問題

一、PLC具有以下優點

1 可靠性高，抗干擾能力強

對于電氣控制設備，高可靠性、穩定性是關鍵性能指標。由于PLC從硬件方面采用先進的集成電路技術，對輸入信號進行濾波、輸入和輸出信號的光電隔離，同時對工藝制造嚴格控制，在軟件方面設置運行監控程序，設置故障檢測和診斷，同等技術，保障了PLC在非常惡劣的環境下長期連續可靠地工作。

2 使用方便

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

（2）編程方便:PLC是面向用戶的設備，因此大部分PLC都充分考慮到了現場工程人員的技能和習慣，采用簡單易學的編程語言，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，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。所以即使發生故障，很容易診斷，同時，診斷出故障后排故也非常簡單，只需按功能模塊排故，進行更換就可以。

3 靈活性好

（1）編程靈活：PLC采用與實際電路接線近似的梯形圖語言，該梯形圖與繼電器圖類似，對于毫無計算機知識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）擴展靈活：PLC采用模塊化結構，針對不同的現場信號會有相應的I/O模塊、器件或設備，這些豐富的I/O接口模塊為PLC的應用提供了便利，操作者可根據現場情況選用適合的模塊，進行組合，如需要增加輸入輸出點數，可加裝相應的模塊即可實現擴展，也可用多臺PLC連接通信來實現擴展。

（3）操作靈活：PLC具有強制及仿真功能，可以在模擬調試好后，再到現場安裝，工作量大為減少，大大縮短了設計和投入運行周期，操作十分靈活方便。

4 機電一體化

PLC是專為在工業環境下應用而設計的一種可編程的控制器，相對于接觸器控制，它的體積大大減小，功能完善，抗干擾性強，將設計大為簡化，實現了電子和機械的完美結合。

二、 PLC應用時需要注意的一些問題

1 環境要求

（1）溫度

PLC工作的環境溫度在0～55℃，安裝時應盡量避免安裝在發熱量大的元件的下面，同時要求有良好的通風散熱，為確保PLC不致過熱，需要適當增加機架之間的凈空距離和溫度過高時應采用強迫風冷對PLC進行冷卻。

（2）濕度

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

（3）震動

震動對PLC來說是致命的，應遠離強烈震動源，防止震動頻率為10～55Hz的頻繁和連續震動。同時對PLC進行點膠加固，還可采用減震膠等措施，減小震動帶來的危害。

（4）空氣

可將PLC安裝在密閉性較好的控制室或控制柜中，這樣可以應對空氣中含有粉塵或腐蝕氣體的環境。同時應避免空氣中含有腐蝕和易燃的氣體，并注意安裝風扇冷卻。

（5）電源

PLC的電源本身帶有一定的抗干擾能力。在接線時，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

干擾源一般產生于電流或電壓劇烈變化的部位，因為交變的電流會產生交變的磁場，進而產生了電磁輻射；同時交變的磁場會產生電流，電磁高速產生電磁波。電磁干擾按干擾模式可分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態電壓迭加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，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兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。下面是對PLC干擾的主要來源。

（1）來自電源的干擾

PLC系統的正常供電電源來自電網供電，由于電網在傳輸過程中受到空間電磁干擾，從而在線路上產生感應電壓和電流，雖然PLC電源采用隔離電源，但是由于電源內部寄生參數的影響，仍有部分干擾信號，通過電源傳遞到PLC系統中，產生不穩定因素。

（2）來自信號線引入的干擾

接入PLC的信號線除了傳遞開關量信號外，同時也會引入干擾信號。一種是信號線與其他儀表共用觸點而由供電電源串入的電網干擾，可以忽略不計；二是信號線受到空間電子輻射而產生的感應干擾，此種干擾會產生嚴重的后果。由信號線引入的干擾會引起輸入采樣偏差、輸出信號的失真或測量精度的降低，嚴重時將引起元器件的損傷，造成系統故障。

（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，而錯誤的接地會引入嚴重的雜波，進而產生嚴重的干擾信號。PLC控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地等，不同的接地點應按系統要求連接在一起，最好不要降PLC和PLC外的設備公用一個接地點。

（5）PLC內部各元件引起的干擾

PLC內部各元件和電路之間在運行時都會產生一定的電磁輻射，相互影響。所以PLC在制造過程中應充分考慮電磁兼容設計，合理布局、布線，采用合理的結構設計，抑制干擾。

結語

每種工業設備對安裝都有一定的要求，PLC也不例外，如果不滿足安裝的環境，雖然不會影響PLC的功能，但是會影響PLC的使用可靠性和壽命。PLC有著廣發的應用前景，其產品品種會越來越豐富，可靠性也會越來越好，PLC作為自動化控制的重要部分將在工控領域發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計[M]，2002．

[2]鄭鳳翼．圖解西門子S7-200系列PLC入門[M]，2009．

TM57 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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