工作環(huán)境
( Y6 k1 |" f8 R: G u1 y6 L1 d7 P- A 溫度 PLC要求環(huán)境溫度在0~55℃,,安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面,,四周通風散熱的空間應足夠大,,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔,;開關柜上、下部應有通風的百葉窗,,防止太陽光直接照射,;如果周圍環(huán)境超過55℃,要安裝電風扇強迫通風,。
) a4 r$ i% N' Y0 b8 W4 q 濕度 為了保證PLC的絕緣性能,,空氣的相對濕度應小于85%(無凝露)。
3 s' o% N3 `" p' ~- D0 F L6 H 震動 應使PLC遠離強烈的震動源,,防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動,。當使用環(huán)境不可避免震動時,必須采取減震措施,,如采用減震膠等,。 ) ~( |# d3 G' g; H9 B% O' [
空氣 避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等,。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境,,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中,并安裝空氣凈化裝置,。
4 `3 l+ d7 X( ?; j( E4 d 電源 PLC供電電源為50Hz,、220(1±10%)V的交流電,對于電源線來的干擾,,PLC本身具有足夠的抵制能力,。對于可靠性要求很高的場合或電源干擾特別嚴重的環(huán)境,可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,,以減少設備與地之間的干擾,。還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。FX系列PLC有直流24V輸出接線端,,該接線端可為輸入傳感器(如光電開關或接近開關)提供直流24V電源,。當輸入端使用外接直流電源時,應選用直流穩(wěn)壓電源,。因為普通的整流濾波電源,,由于紋波的影響,容易使PLC接收到錯誤信息,。 * f! w( j( P! K# M5 p
安裝與布線
2 G1 @( {$ ^% P0 X 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應分別配線,,隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙膠線連接,。 # u% E$ R! C3 {7 z7 P1 o
PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備,,不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內,。 ( M4 J$ v2 Y- t0 ~
PLC的輸入與輸出最好分開走線,開關量與模擬量也要分開敷設,。模擬量信號的傳送應采用屏蔽線,,屏蔽層應一端或兩端接地,接地電阻應小于屏蔽層電阻的1/10,。 . ~4 {3 h# K" J, F e4 D8 Y
PLC基本單元與擴展單元以及功能模塊的連接線纜應單獨敷設,,以防止外界信號的干擾。
0 D& r7 p& _ [ 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜,,輸出線應盡量遠離高壓線和動力線,,避免并行。
7 Z Q( v Q: Q6 Y' H/ |. N. ?3 _$ g I/O端的接線 1 q6 N7 w6 r7 V3 P9 R) Q6 M
輸入接線
" ]* a) Q$ T4 e4 j4 i1 s 輸入接線一般不要超過30米,。但如果環(huán)境干擾較小,,電壓降不大時,輸入接線可適當長些。輸入/輸出線不能用同一根電纜,,輸入/輸出線要分開,。盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端,使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致,,便于閱讀,。 + ~3 M/ I7 z- p9 ?, j& P( v
輸出連接
5 p9 N r/ X/ V; E 輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中,,可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓,。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源,。 & N8 I/ ]& ^7 T# r: i. G
由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,,并且連接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,,將燒毀印制電路板,,因此,應用熔絲保護輸出元件,。 5 W; @% j+ A. A
采用繼電器輸出時,,所承受的電感性負載的大小,會影響到繼電器的使用壽命,,因此,,使用電感性負載時選擇繼電器工作壽命要長。 3 h! n/ S& t' E( U* |# E3 t4 q
PLC的輸出負載可能產生干擾,,因此要采取措施加以控制,,如直流輸出的續(xù)流管保護,交流輸出的阻容吸收電路,,晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護,。
# |1 v& T+ Y. y, D 外部安全電路
4 k# E, A) p+ M: Q" d' {- z7 W9 j 急停電路。對于能使用戶造成傷害的危險負載,,除了在控制程序中加以考慮之外,,還應設計外部緊急停車電路,使得PLC發(fā)生故障時,,能將引起傷害的負載電源可靠切斷,。
2 y, m1 s* L; y* |% J7 M8 ^1 c 保護電路。正反向運轉等可逆操作的控制系統(tǒng),,要設置外部電器互鎖保護,;往復運行及升降移動的控制系統(tǒng),要設置外部限位保護電路,。 ' _* J1 f* h* A+ ?8 r
可編程控制器有監(jiān)視定時器等自檢功能,,檢查出異常時,,輸出全部關閉。但當可編程控制器CPU故障時就不能控制輸出,,因此,,對于能使用戶造成傷害的危險負載,為確保設備在安全狀態(tài)下運行,,需設計外電路加以防護,。
' i0 s: W$ O% x" t9 P 電源過負荷的防護。如果PLC電源發(fā)生故障,,中斷時間少于10秒,,PLC工作不受影響,若電源中斷超過10秒或電源下降超過允許值,,則PLC停止工作,,所有的輸出點均同時斷開;當電源恢復時,,若RUN輸入接通,,則操作自動進行。因此,,對一些易過負載的輸入設備應設置必要的限流保護電路,。 . z7 o9 H( E9 b% E8 h; B( g
重大故障的報警及防護。對于易發(fā)生重大事故的場所,,為了確�,?刂葡到y(tǒng)在重大事故發(fā)生時仍可靠的報警及防護,應將與重大故障有聯(lián)系的信號通過外電路輸出,,以使控制系統(tǒng)在安全狀況下運行,。
/ e2 N2 m0 n' Z; r PLC的接地 * k5 s! V7 y7 a, q
良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件,可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害,。PLC的接地線與機器的接地端相接,,接地線的截面積應不小于2mm2 ,,接地電阻小于100Ω,;如果要用擴展單元,其接地點應與基本單元的接地點接在一起,。為了抑制加在電源及輸入端,、輸出端的干擾,應給PLC接上專用地線,,接地點應與動力設備(如電機)的接地點分開,;若達不到這種要求,也必須做到與其它設備公共接地,,禁止與其它設備串連接地,。接地點應盡可能靠近PLC。
u d& d( \5 \- j3 ?( m 冗余系統(tǒng)與熱備用系統(tǒng) 8 \, r0 |0 h [/ Q# F; Z$ G0 [4 V% @4 i
在石油、化工,、冶金等行業(yè)的某些系統(tǒng)中,,要求控制裝置有極高的可靠性。如果控制系統(tǒng)發(fā)生故障,,將會造成停產,、原料大量浪費或設備損壞,給企業(yè)造成極大的經濟損失,。但是僅靠提高控制系統(tǒng)硬件的可靠性來滿足上述要求是遠遠不夠的,,因為PLC本身可靠性的提高是有一定的限度。使用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)就能夠比較有效地解決上述問題,。 : a! ?8 R- J' W0 s2 t' T5 H
在冗余控制系統(tǒng)中,,整個PLC控制系統(tǒng)(或系統(tǒng)中最重要的部分,如CPU模塊)由兩套完全相同的系統(tǒng)組成如圖2所示,。兩塊CPU模塊使用相同的用戶程序并行工作,,其中一塊是主CPU,另一塊是備用CPU,;主CPU工作,,而備用CPU的輸出是被禁止的,當主CPU發(fā)生故障時,,備用CPU自動投入運行,。這一切換過程是由冗余處理單元RPU控制的,切換時間在1~3個掃描周期,,I/O系統(tǒng)的切換也是由RPU完成的,。
- X3 Z: c/ I8 s8 `; t 在熱備用系統(tǒng)中,兩臺CPU用通訊接口連接在一起,,均處于通電狀態(tài)如圖3所示,。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,由主CPU通知備用CPU,,使備用CPU投入運行,。這一切換過程一般不太快,但它的結構有比冗余系統(tǒng)簡單,。 |