呂廣軍，胡曉鵬

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)尼龍科技有限公司，河南平頂山 467212）

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與維護(hù)方式研究

呂廣軍，胡曉鵬

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)尼龍科技有限公司，河南平頂山 467212）

以S7-200型可編程控制器作為研究對(duì)象，首先對(duì)該可編程控制器的結(jié)構(gòu)和安裝要求進(jìn)行闡述，并在此基礎(chǔ)上，分析了S7-200型可編程控制器在安裝過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題，最后對(duì)可編程控制器的維護(hù)方法進(jìn)行了論述。

S7-200；結(jié)構(gòu)；安裝；維護(hù)

1 S7-200型可編程控制器的結(jié)構(gòu)與安裝要求

1.1 S7-200的結(jié)構(gòu)

S7-200型可編程控制器的CPU板塊主要涵蓋有CPU221、CPU222、CPU224以及CPU226四種基本類型，全部型號(hào)都帶有數(shù)量不同的數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)，其CPU模塊結(jié)構(gòu)構(gòu)成為：在控制器的頂部端子蓋當(dāng)中有電源和輸出端子；在底部位置的端子蓋當(dāng)中有傳感器電源和輸入端子；在中部位置的右前蓋當(dāng)中，有可編程控制器的運(yùn)轉(zhuǎn)方式開(kāi)關(guān)（TERN/STOP/RUN）、拓展I/O接口和模擬調(diào)試電位器，在模塊的左方，依次有可編程控制器運(yùn)行狀態(tài)指示燈、儲(chǔ)存卡以及通訊接口。

1.2 S7-200的安裝環(huán)境要求

在針對(duì)可編程控制器PLC進(jìn)行安裝的過(guò)程當(dāng)中，為了使安裝質(zhì)量得到保障，對(duì)于安裝環(huán)境有著較高的要求，相關(guān)技術(shù)人員在針對(duì)安裝位置設(shè)計(jì)時(shí)，需要做好以下幾個(gè)方面的控制。

（1）溫度：因?yàn)镻LC的在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的溫度在0～55℃，所以在進(jìn)行安裝的過(guò)程中，應(yīng)最大程度遠(yuǎn)離發(fā)熱量較大的設(shè)備，同時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要保障PLC周圍有對(duì)應(yīng)有效的散熱空間，在控制柜的上下處，都需要安裝可以進(jìn)行通風(fēng)的百葉窗。

（2）濕度：為了保障PLC在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中絕緣能力達(dá)到相關(guān)的要求，在針對(duì)PLC進(jìn)行安裝設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意在安裝環(huán)境當(dāng)中，相對(duì)濕度必須在85%以下。

（3）振動(dòng)：可編程控制器在進(jìn)行安裝和正式開(kāi)展使用時(shí)，都應(yīng)該遠(yuǎn)離強(qiáng)震環(huán)境，若無(wú)法避免，設(shè)計(jì)人員也需要為其添加減震措施。

（4）空氣質(zhì)量：可編程控制器應(yīng)在封閉環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)行。

2 S7-200的安裝

2.1 前期準(zhǔn)備工作

首先安裝人員應(yīng)對(duì)安裝說(shuō)明書(shū)進(jìn)行仔細(xì)閱讀，了解S7-200型可編程控制器的相關(guān)性能，并對(duì)具體安裝環(huán)境進(jìn)行確認(rèn)。一般來(lái)說(shuō)，S7-200型可編程控制器既能夠安裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌之上，也能夠安裝于控制柜的背板當(dāng)中；不但能夠進(jìn)行水平方向的安裝，同時(shí)也可以進(jìn)行垂直方向的安裝。

（1）按照S7-200型可編程控制器在安裝過(guò)程中外部電子元件的數(shù)量以及電線排布特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)配電柜的具體規(guī)格進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，同時(shí)做好對(duì)接線處和散熱空間的預(yù)留工作。因?yàn)镾7-200使用的是自然對(duì)流散熱的方法，所以在進(jìn)行安裝電子元件的過(guò)程中，上下方都需要留出2.5cm的空間，使其能夠正常進(jìn)行散熱，并且背板和前板之間也至少需要設(shè)計(jì)出7.5cm以上的空間距離。

（2）在正式開(kāi)展安裝作業(yè)以前，技術(shù)人員必須要使用對(duì)應(yīng)的安全防護(hù)措施，同時(shí)保障設(shè)備的供電已經(jīng)被切斷，防止在安裝過(guò)程中發(fā)生電擊安全事故。

2.2 正式安裝

因?yàn)镾7-200型可編程控制器的CPU與I/O拓展模塊上都預(yù)留有安裝孔，所以能夠比較方便的在背板上進(jìn)行安裝。

（1）拓展模塊與CPU的安裝

若使用面板安裝的辦法，技術(shù)人員應(yīng)依照規(guī)格要求開(kāi)展定位工作，并鉆取安裝孔，之后使用符合要求的螺釘將模塊在背板上進(jìn)行固定，若使用拓展模塊，還需要把拓展模塊的扁平電纜連接至可編程控制器前蓋下部的拓展口當(dāng)中；若使用的DIN導(dǎo)軌安裝，技術(shù)人員需要首先保障導(dǎo)軌與安裝面板的距離在7.5cm以上，之后開(kāi)啟模塊底部位置上的DIN夾子，把模塊背部卡在DIN導(dǎo)軌中。

（2）端子排的安裝

為了便于進(jìn)行模塊的安裝或替換，很多S7-200型可編程控制器都裝配有能夠進(jìn)行自由拆卸的端子排。端子排的安裝過(guò)程為：首先，開(kāi)啟端子排的上蓋，并檢查模塊上的插針和端子排邊緣位置的小孔是否對(duì)齊，接下來(lái)把端子排向下壓進(jìn)模塊之中，檢查端子排是否對(duì)準(zhǔn)并鎖死。

2.3 接線

在S7-200型可編程控制器進(jìn)行安裝的過(guò)程當(dāng)中，正確的接線對(duì)于保障其正常使用是十分關(guān)鍵的，并且還可以為S7-200型可編程控制器帶來(lái)良好的電子噪音保護(hù)。

（1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制柜之間的連線

該階段，需要安裝環(huán)境當(dāng)中的動(dòng)力線、電源線和信號(hào)線進(jìn)行隔離布置，同時(shí)使用電纜線進(jìn)行鋪設(shè)；要求電纜線有良好的屏蔽能力，電纜兩邊的接地位置，電纜屏蔽層需要單端連接地面，控制外殼同樣需要進(jìn)行接地。

（2）電源接線

在S7-200型可編程控制器當(dāng)中，輸入端和輸出端并不是使用相同電源的，在條件符合要求的情況下，需要對(duì)S7-200型可編程控制器的輸入設(shè)備、輸出負(fù)荷、CPU以及拓展模塊都是用獨(dú)立電源進(jìn)行供電。若電源干擾十分嚴(yán)重，還需要進(jìn)行屏蔽層的安裝。

（3）地線接地

以S7-200型可編程控制器當(dāng)中CPU224作為例子，它的AC/DC/RLY都是靠交流電源進(jìn)行供電、繼電器輸出、DC輸入的方式，主機(jī)集成中共有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)。輸入端接線使用雙向光電耦合器，24VDC極性能夠隨意進(jìn)行選擇，系統(tǒng)當(dāng)中有1M/2M作為輸入端子的公共端，可直接進(jìn)行直流電源的通入。

3 PLC的維護(hù)

其實(shí)在PLC的內(nèi)部，并沒(méi)有能夠讓其壽命降低的易損耗電子元件，所以其運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性程度都相對(duì)較高，但是工作人員對(duì)其所開(kāi)展的維護(hù)工作同樣需要高度關(guān)注。整體來(lái)說(shuō)，PLC每半年進(jìn)行一次維護(hù)為最佳。若PLC在使用過(guò)程中，外部環(huán)境比較惡劣，則需要每3～4個(gè)月就進(jìn)行一次維護(hù)檢修。維護(hù)檢修的內(nèi)容涵蓋有以下幾點(diǎn)。

（1）供電電源

技術(shù)人員需要通過(guò)電源端子來(lái)判定電源的電壓、電流等是否在規(guī)定的范圍當(dāng)中。

（2）周圍環(huán)境

判定S7-200型可編程控制器使用過(guò)程中，其周邊溫度、濕度以及空氣質(zhì)量是否滿足最低要求。

（3）安裝狀態(tài)

檢查可編程控制器各位置是否牢固。

4 結(jié)束語(yǔ)

s7-200型可編程控制器是一種體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的控制設(shè)備。在化工生產(chǎn)中，發(fā)揮著極為重要的作用，通過(guò)對(duì)該型號(hào)可編程控制器的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行闡述，希望能夠給予有關(guān)技術(shù)人員提供幫助。

[1] 李經(jīng)智.可編程控制器（PLC）的安裝、維護(hù)和檢修[J].職業(yè)技術(shù)，2012，（2）：49.

Research on Design，Installation and Maintenance of PLC Control System

Lv Guang-jun，Hu Xiao-peng

With the S7-200 model programmable controller as the research object，firstly，the structure and installation requirements of the model programmable controller are expounded.On this basis，the S7-200 programmable controller is analyzed.The process of attention to some of the problems，and finally the maintenance of the programmable controller were discussed.

S7-200；structure；installation；maintenance

TP273-4；G712

A

1003-6490（2017）01-0178-02

2017-01-06

呂廣軍（1984—），男，河南臨潁人，助理工程師，主要從事儀表方面工作。