工業(yè)電機PLC的應用與維護探討

鄭彥斌

摘 要：PLC即是指可進行編程的控制器，該技術自上個世紀誕生以來便受到了廣泛關注。如今該自動化的控制裝置更是取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，成為工業(yè)生產中應用較為廣泛的設備。PLC具有體積較小、較好的靈活性和較強的可靠性并且有利于節(jié)能環(huán)保等特點。工業(yè)生產領域屬于能源消耗較大且污染較大的領域，因此在工業(yè)電機中應用PLC，有利于實現節(jié)能降耗，最終實現可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)電機的維護人員應加強對PLC的重視和了解，從而提高自身的關于PLC的專業(yè)知識，并結合以往的工作經驗進行工業(yè)電機PLC的維修養(yǎng)護，有利于提高電機日常運行的可靠性和安全性。

關鍵詞：設備選型；可靠性；安全性

1 PLC的概念

PLC即是指可進行編程的控制器，自上個世紀六十年代出現起來得到了較為廣泛的應用，是較為新型的一種自動化的控制裝置。PLC逐漸取代了以往的控制系統(tǒng)，具有體積較小、較好的靈活性、較強的可靠性以及節(jié)能等特點，隨著科學技術水平的提升，使得PLC得到了更為廣泛的應用。如鋼鐵、化工、冶金和能源等多個領域均應用了PLC，并且取得了較好的效果。PLC技術的日臻完善和成熟，使其在工業(yè)中占據越來越重要的位置。所以工業(yè)企業(yè)在進行日常的工業(yè)電機PLC維修養(yǎng)護時，相關的工作人員應具有較高的PLC知識，并結合自身維修養(yǎng)護工業(yè)電機的工作經驗，開展日常的維護工作。保障工業(yè)電機PLC在進行生產時能夠正常有序的運行，進而滿足工業(yè)企業(yè)生產的實際需求。

2 PLC具體應用

2.1 PLC系統(tǒng)設備選型

可編程邏輯控制器（PLC）多數是工作在復雜惡劣的環(huán)境中，這不僅對PLC本身，而且對現場檢測機構、供電設備等外圍設備的可靠性也提出嚴格的要求。在選擇控制設備時要注意以下幾點：要選擇技術指標先進、質量優(yōu)、環(huán)境適應性強和抗干擾能力強、可靠性好的機型，以保證PLC能在強干擾惡劣環(huán)境中長期可靠地運行；根據實際要求選擇具有完善的輸入、輸出功能的模塊，以使系統(tǒng)能靈活處理模擬量、數字量和開關量；具有完善的軟件系統(tǒng)，以實現過程檢測、執(zhí)行、控制、報警以及圖形畫面顯示打印等功能。

國內開始研制PLC產品是20世紀70年代中期，當時上海、北京、西安、廣州和長春等地的不少科研單位、大專院校和工廠，總計20多家單位都在研制和生產PLC（絕大多數都是小型PLC）。特別值得一提的是國家科委和原機械工業(yè)部在儀器儀表重點課題攻關專項中組織了“六五”、“七五”、“八五”的可編程序控制器子項攻關，由部屬北京機械工業(yè)自動化研究所負責，先后研制開發(fā)了MPC-10、MPC-20、MPC-85型PLC。這幾種型號的PLCI/O點數為256～512，并可擴展到1024點，開創(chuàng)了國內研制大型PLC的先河，先后在注塑機、恒溫室、鍋爐控制、汽車壓力機生產線上獲得了應用。

2.2 I/O端的可靠性設計

可編程邏輯控制器（PLC）內部用光電耦合器、輸出模塊中的小型繼電器和光電可控硅等器件來實現對外部開關量信號的隔離，PLC的模擬量I/O模塊一般也采取了光電耦合的隔離措施。這些器件除了能減少或消除外部干擾對系統(tǒng)的影響外，還可以保護CPU模塊，使之免受從外部竄入PLC的高電壓的危害，因此一般沒有必要在PLC外部再設置干擾隔離器件。如果PLC輸入端的光電耦合器不能有效地抵抗干擾，可以用小型繼電器來隔離易受干擾的用長線引入PLC輸入端的開關量信號。光電耦合器中發(fā)光二極管的工作電流僅數毫安，而小型繼電器的線圈吸合電流為數十毫安，強電干擾信號通過電磁感應產生的能量一般不可能使隔離用的繼電器吸合。

繼電器輸出模塊的觸點工作電壓范圍寬，導通壓降小，與晶體管型和雙向可控硅型模塊相比，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，但是動作速度較慢。系統(tǒng)輸出量變化不是很頻繁時，一般選用繼電器型輸出模塊。PLC輸出模塊內的小型繼電器的觸點很小，斷弧能力很差。斷開直流電路要求較大的繼電器觸點，接通同一直流電路可用較小的觸點，選擇外接的繼電器時，應仔細分析是否用PLC來控制接通或斷開外部回路。

當輸入端或輸出端接有感性元件時，為提高系統(tǒng)工作的可靠性，使干擾降到最低，可在兩端并聯(lián)續(xù)留二極管（DC電路）或阻容電路（AC電路），以抑制電路斷開時產生的電弧對PLC的影響。當接近開關、光電開關這一類兩線式傳感器的漏電流較大時，可能會出現錯誤的輸入信號，可以在輸入端并聯(lián)旁路電容，以減少輸入阻抗。

3 PLC在工業(yè)電機中的應用

在工業(yè)企業(yè)中電機所眾多設備中必不可少的一個設備，尤其是大型的電機，其正常有序且安全的運行有利于提高工業(yè)企業(yè)的安全生產和相應的經濟效益。既有科學性、合理性的控制系統(tǒng)有利于保障電機的安全有序運行。以往的電機控制系統(tǒng)具有體積較大的弊端，并且其中的電氣元件數量較多，如繼電器等電氣元件具有布線較多、觸點較多且線路具有復雜性和繁瑣性，無法有效的保障其可靠性。在發(fā)生故障時，無法及時找到發(fā)生故障的位置和導致故障發(fā)生的原因，進而無法快速解決故障。應用PLC作為工業(yè)電機的控制系統(tǒng)，取代以往繼電器電氣控制的邏輯電路，有利于因繼電器導致的布線過多現象的改善，減少布線。以往的控制繼電器、檢測按鈕、限位開關等則由I/O電路所取代。有利于控制體積的減小，并提高可靠性。科學技術水平的提升，為監(jiān)測電機的運行狀態(tài)提供了技術支持，再發(fā)生故障時可以及時獲取故障位置并及時進行解決，有利于降低經濟損失。

4 工業(yè)電機PLC的故障和養(yǎng)護

在電機啟動前，若PLC未能正常發(fā)出信號，且允許啟動項顯示不正常。導致該現象發(fā)生的原因主要有PLC自身發(fā)生的故障，高壓隔離的開關發(fā)生了故障，中間繼電器的線圈發(fā)生燒損，極板限位的開關出現故障以及現實燒壞等。

在啟動的過程中極板未動，導致啟動時電流過高，進而無法正常啟動。導致該現象發(fā)生的原因可能是PLC輸出的錯誤，機械發(fā)生卡住現象，接觸器的觸點存在接觸不良的現象，以及接觸器發(fā)生線圈燒損。

極板不能進行自動復位，導致這一現象的原因主要有接觸器的觸點接觸不良，PLC信號輸出錯誤，行程開關的觸點接觸不良等。

針對PLC自身發(fā)生的故障可利用診斷程序進行調試或將硬件進行更換。機械發(fā)生的故障則可通過齒輪的更換或加強力潤滑的方式進行解決。而接觸器、開關、繼電器等發(fā)生的古裝則需要對元件、觸點進行相應的更換。在工業(yè)電機的日常運行中，應對其工作環(huán)境的溫度進行實時監(jiān)測，對于設備的長期通風、散熱、防塵等工作應做好事先準備。還應加強對設備的日常檢測和養(yǎng)護，從而及時發(fā)現問題及時解決，避免造成安全隱患。

5 結束語

PLC技術在世界的電氣程序控制領域中占據重要地位，其具有較強的適應性、較高的可靠性、并且易于維修養(yǎng)護等特點，因此在眾多領域得到了較為廣泛的應用。隨著科學技術水平的提升，為PLC的發(fā)展和進步提供了技術支持，使其得到了完善，并且具有越來越多的功能，如CPU性能越來越高，編程功能也越來越高級等。將PLC應用到工業(yè)企業(yè)的工業(yè)電機中，取代以往的控制系統(tǒng)，有利于提高電機控制的可靠性和安全性，并且可以滿足各種大型、中型和小型的工業(yè)電機的實際需求，保障工業(yè)生產的質量和效率。

參考文獻

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