西門子PLC在工廠應用中常見問題分析

劉建紅

摘 要：因為西門子PLC技術具有很高的靈活性以及其成本比較相對較低，所以在各項工業生產過程用的比較多。但是由于西門子PLC容易引起系統出現一些穩定性問題，所以在運行時會影響PLC的正常運行。本文首先介紹西門子PLC的應用領域以及其在應用領域中出現的問題，并且將會在實際的工作環境中會出現的相關問題進行闡述。最后結合實際的問題進行分析，對此根據實際的工廠在運用PLC 的過程中，提出一些實際性的解決方法。

關鍵詞：西門子；PLC；穩定性；系統

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0077-02

西門子PLC具有高度的信息化，數字化以及能夠結合大數據微電子的數據處理的先進功能，過去的很多模式都是采用接線邏輯，但是隨著科學技術的發展現在的模式采用的是存儲邏輯方式。相對于傳統方式的接線方式該種方式更加靈活并且使用的成本比較低，所以在很多的工業生產過程中得到很廣泛的應用。實際的PLC生產過程中，需要提出實際的解決方案來減小損失提高其效率。

1 西門子PLC應用領域及其特點

隨著經濟以及科學技術的發展，西門子PLC在國內外已經應用比較廣泛，并且在鋼鐵、石油、電力、機械制造、交通運輸、環保等各種生產行業應用更常見。在使用時可以分為根據開關邏輯控制，工業生產過程中的控制，生產實際過程中的運動控制、生產實際過程中的數據處理、連接互聯網以及在實施過程中的通信。

西門子PLC實際的運用過程中具有以下的應用特點，可靠度比較高，西門子PLC的抗干擾能力很強，西門子PLC系統的功能比較完善并且可以適合在各個行業生產中，操作簡單，員工可以很快的學會并且受到員工的喜愛，西門子PLC系統操作維護容易，涉及的工作量小，并且能夠很快的進行改造。在安裝與布線方面，系統內動力線以及控制線分別與電源線配線，具有很好的靈活性。在安裝西門子PLC系統時應該避免電焊機等大型的動力設備，不能把高壓電器安裝在同一個開關柜內，應該把PLC的開關線分開連接，交流輸出線和直流輸出線要分開連接，避免兩根線同時運行。在安裝時同時注意輸入線不要太長，盡可能選擇常開觸點形式接到輸入端，這樣便于閱讀。輸出線端應該采用獨立輸出和公共輸出，在系統的同一組輸出時需采用同一類型同一電壓等級的電源。由于西門子PLC元件被封裝在印制電板上，在使用時應該合理選擇感性負荷，可以在使用時加上隔離繼電器。在采用西門子PLC輸出負荷時，可能產生干擾負荷，所以需要對干擾負荷進行相關的控制[1]。

2 西門子PLC在工廠應用中常見問題及處理

2.1 工作環境所導致相關問題

西門子PLC在實際的工業生產應用過程中，受到工作環境的影響。在工作環境中最重要的是受到溫度的影響。西門子PLC所需要的工作環境溫度是0-55，所以在進行工作以及安裝時其工作環境不能太高，不能放在發熱量很高的熱電元旁邊，如果放在發熱量較高的發熱單元旁邊時應該選擇四周的通風空間應該足夠大。同時保證西門子PLC的工作環境具有很好的濕度，因為只有保證西門子PLC的工作環境具有很好的濕度，才能夠保證西門子PLC在運行時具有很好的絕緣性，需要保證工作環境中空氣濕度小于85%。其次應該保證西門子PLC遠離強烈的震動源，因為強烈的震動源會給會讓西門子PLC在生產過程中遇到強烈的干擾問題，如果安裝時有不可避免的干擾震動源需要采取減震措施。西門子PLC工作環境中的的空氣質量要求比較高，在空氣中避免具有腐蝕性的氣體存在，同時空氣中也應該有很少的粉塵存在，一旦空氣中有很多的粉塵，將會阻礙西門子PLC運行，阻礙其正常的工作運行條件，一般在安裝西門子PLC時需要選擇在封閉性較好的控制室以及控制柜中。同時在西門子工作環境中，對電源的要求也比較高，西門子電源干擾特別嚴重的環境中，可以安裝一些抗干擾能力特備強的隔離變壓器，可以減少設備之間的干擾[2]。

2.2 控制系統中有關干擾

（1）在西門子工作環境中，最易影響其系統可靠性以及正常安全工作的是現場工作環境的電磁干擾，在實際的工業生產過程中，需要找出實際抗干擾的源頭。抗干擾的源頭一般可以按照干擾模式的不同，可以分為共模干擾和差模干擾模式。西門子PLC系統中主要的來源以及途徑是強電干擾，西門子PLC系統正常的供電電源是來自電網的直接供電，由于電網供電具有面積廣、所接受的范圍具有很難控制的特點，將會在所有空間產生電磁干擾而在線路上產生感應電壓。（2）西門子PLC存在的第二個干擾就是柜內干擾，控制柜內的高壓電器、工作時的高壓電感性負荷，混亂的布線方式都會對西門子PLC造成一定程度的干擾。在進行西門子PLC電子系統工作環境的布線方式安排上，需要注意將西門子PLC的電源線有一個與地相連接，接地線既能夠防止產生干擾，又能夠抑制西門子PLC設備對外界發出干擾。（3）西門子系統在工作時內部會產生干擾，內部的干擾主要來自于西門子PLC系統內電氣元件之間的相互干擾以及相互輻射以及對模擬電器產生的電磁干擾，這樣會導致系統內電網的電壓發生畸變，同時對電網的電壓造成一定程度的影響，同時變頻器的輸出會產生在輸出設備端產生較強的電磁輻射干擾以及電磁波，這也會影響系統內其他設備的正常工作。

3 西門子PLC在工廠應用中常見問題對策

3.1 工作環境問題相對對策

實際的西門子PLC生產環境是十分復雜，溫度和濕度以及空氣的中的灰塵都會造成西門子PLC系統出現相應的問題。所以為了保證西門子PLC系統的正常工作以及工作狀態的穩定，需要采取一些實際的措施來改善西門子PLC實際的工作環境。例如在濕度相對較高的工作環境中對西門子PLC系統進行遠程控制，同時將西門子PLC系統安裝在溫度和濕度相對降低的房間內，如果工作環境需要可以采取在工作環境中安裝空調，進行工作環境的降溫，也可以安裝除塵器，將工作環境中的灰塵降下來。在處理西門子PLC震動問題上，可以安裝減振膠，由于工廠震動帶來的相關震動對西門子PLC產生振動干擾，在實際的運行過程中，需要注意這一問題，同時在處理電源的干擾問題上，安裝具有屏蔽功能的變壓設備，這樣可以保證用電電壓的絕對安全。對于工作環境中存在的粉塵腐蝕問題，可以將系統PLC系統設置在封閉性較高的環境中，盡量減少與外界的接觸，這樣可以保證系統運行的穩定性。

3.2 抗系統干擾對策

在抗系統干擾方面需要從幾點出發[3]：（1）抑制電源的干擾，減少設備與地連接之間的干擾，在電源輸出端可以安裝一個串聯LC濾波器，同時可以串聯一個屏蔽設備儀，將西門子PLC設備產生的干擾隔離起來，減少其對其他設備的干擾。（2）網線、電源線以及接觸器要進行分別配線，線槽分開，并且需要一一對應。（3）輸入線和輸出線需要分開，輸入線連接不能過長，輸入輸出的線不能放置在一根電纜中，繼電器與梯形圖的原理應該對應一致并且分開，輸出接線分為公共輸出和獨立輸出，不同的接線應該接不同類型的電壓，同時繼電輸出要加裝隔離繼電器，這樣可以避免感性負荷影響對繼電器的使用壽命。（4）完善的接地系統，并正確的選擇接地點，西門子PLC控制系統具有保護地、交流地的內容，如果系統中接線設置不合理將會造成各個接地線阻帶來的負面影響，同時由于存在電位差，導致工作紊亂，信號屏蔽儀在接線時應該遵循一參考地的原則，接地線時控制接地的電阻值，將柜體和電源開關線安全接地，這樣可以避免不同的接地線連接時產生混亂的現狀。

4 結語

通過對西門子PLC技術在實際工廠中的應用中存在的問題以及針對相關的問題提出相關的解決方案，我們可以得到，西門子PLC技術在實際的工廠應用中存在的問題是很多的，相關的技術人員應該從應用的實際環境出發，根據不同工廠生產環境提出因地制宜的生產方案以及西門子PLC安裝方案，這樣可以更加有利于幫助我們解決相關問題。

參考文獻

[1]王俊紅.西門子PLC在工廠應用中常見問題及處理淺談[J].數字技術與應用，2010，（4）：57-58.

[2]廖洪權.西門子PLC在工廠應用中常見的問題及處理[J].企業技術開發，2014，（4）：105-106.

[3]徐輝.西門子PLC在工廠應用中常見問題分析[J].山東工業技術，2017，（2）：220.