【摘 要】伴隨時代發(fā)展,進入21世紀嶄新工業(yè)控制領(lǐng)域,PLC仍然能夠引導(dǎo)自動化行業(yè)的發(fā)展,主要是由于在最初其采用計算機的設(shè)計思想和適應(yīng)各種現(xiàn)場應(yīng)用,隨著電子事業(yè)的飛速發(fā)展,PLC已經(jīng)可以在各個領(lǐng)域去適應(yīng)不同的客戶要求。這就是PLC的生命力,具有一個非常靈活的大腦和可以隨時變化和更新的身體部件。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)控制編程 PLC 操作
現(xiàn)代化工生產(chǎn)中,傳統(tǒng)的手動操作已遠遠不能獲得好的控制品質(zhì)。目前,在電氣控制領(lǐng)域,國內(nèi)外普遍采用PLC。特別是在高溫高壓、易燃易爆高危生產(chǎn)領(lǐng)域,PLC以其在工業(yè)惡劣環(huán)境下仍能高可靠性工作,及抗干擾能力強的特點而獲得更為廣泛的使用。PLC將電氣、儀表、控制這三電集于一體,可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng),以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計的,其結(jié)構(gòu)緊密、堅固、體積小巧,是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,PLC的制造成本不斷下降,而其功能卻大大增強。在先進工業(yè)國家中PLC已成為工業(yè)控制的標準設(shè)備,應(yīng)用幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè),日益躍居現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱(PLC,ROBOT,CAD/CAM)的主導(dǎo)地位。
一、PLC具有以下顯著特點
(一)極高的可靠性
由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件遠比通用計算機所處的環(huán)境差,因此要求PLC具有很強的抗干擾能力,并且應(yīng)能在比較惡劣的運行環(huán)境中(如高溫、過電壓、強電磁干擾和高濕度等)長期可靠地運行。
(二)使用方便
1.操作方便:對PLC的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號繼電器編號或接點號進行搜索或順序?qū)ふ?,然后進行更改。
2.編程方便:PLC有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設(shè)計語言可供使用。
3.維修方便:當系統(tǒng)發(fā)生故障時,通過硬件和軟件的自診斷,維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號燈的指示和故障代碼的顯示,或通過編程器和CRT屏幕的顯示,很快地找到故障所在的部位,為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時間。
(三)靈活性高
PLC的靈活性表現(xiàn)在下列三方面。
1.編程的靈活性:PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖等,只要掌握其中一種語言就可進行編程。
2.擴展的靈活性:PLC根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模的不斷擴展,它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點數(shù),通過擴展單元來擴大容量和功能,也可通過多臺PLC的通信來擴大容量和功能。
3.操作的靈活性:操作的靈活性指設(shè)計的工作量大大減少,編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少,操作十分靈活方便,監(jiān)視和控制變得容易。
二、PLC應(yīng)用中需要注意的問題
PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而,盡管有如上所述的可靠性較高,抗干擾能力較強,但當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣,電磁干擾特別強烈,或安裝使用不當,就可能造成程序錯誤或運算錯誤,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會造成設(shè)備的失控和誤動作,從而不能保證PLC的正常運行。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性,一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力;另一方面,要求設(shè)計、安裝和使用維護中引起高度重視,多方配合才能完善解決問題,有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題:
(一)工作環(huán)境
1.溫度。PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC,安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面,四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。
2.濕度。為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應(yīng)小于85%(無凝露)。
3.震動。應(yīng)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。
4.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。
(二)控制系統(tǒng)中干擾及其來源
1.干擾源及一般分類
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,其原因是電流改變產(chǎn)生磁場,對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;磁場改變產(chǎn)生電流,電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差,共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)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(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上,直接影響測量與控制精度。
2.PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑
(1)強電干擾。PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。
(2)柜內(nèi)干擾。控制柜內(nèi)的高壓電器,大的電感性負載,混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。
(3)來自信號線引入的干擾。與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信息之外,總會有外部干擾信號侵入。
三、結(jié)束語
PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個十分復(fù)雜的問題,因此在抗干擾設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的因素,合理有效地抑制抗干擾,才能夠使PLC控制系統(tǒng)正常工作。隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬,如何高效可靠的使用PLC也成為其發(fā)展的重要因素。21世紀,PLC會有更大的發(fā)展,產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全,PLC作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。
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