德陽東汽電站機(jī)械制造有限公司 張仕勇

簡述P L C使用和維修中應(yīng)注意的問題

德陽東汽電站機(jī)械制造有限公司 張仕勇

隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)也逐漸實(shí)現(xiàn)智能化，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用，提高了工業(yè)控制系統(tǒng)工作效率，PLC具有很強(qiáng)的模擬量處理能力，數(shù)字預(yù)算能力以及人機(jī)接口能力，在PLC長期使用過程中容易出現(xiàn)故障和障礙。本文對(duì)PLC使用以及維修方法進(jìn)行分析和探討，旨在提高PLC的應(yīng)用水平。

PLC；工業(yè)控制系統(tǒng)；使用和維修

引言

PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，可靠性高，而且對(duì)外界干擾信號(hào)的抵抗能力較強(qiáng)。由于PLC具有很強(qiáng)大的功能，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較簡單，而且擴(kuò)容和維護(hù)都比較方便，所以PLC取代了傳統(tǒng)的繼電器電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的邏輯控制、順序控制，并且在自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛。在工業(yè)生產(chǎn)過程中有很多模擬量需要控制，例如溫度、壓力等，PLC可以通過算法實(shí)現(xiàn)對(duì)這些模擬量的有效控制，提高工業(yè)控制水平。雖然PLC具有很強(qiáng)大的功能，在機(jī)械制造、汽車制造、鋼鐵生產(chǎn)等行業(yè)中都有廣泛應(yīng)用，但是在使用過程中也存在一些問題，例如對(duì)PLC的設(shè)計(jì)不合理，在維修過程中采取的方法不準(zhǔn)確，這些都會(huì)導(dǎo)致PLC的工作效率降低，輕則帶來經(jīng)濟(jì)損失，重則導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，甚至帶來安全隱患。所以在PLC運(yùn)行過程中要定期進(jìn)行檢查和維修，提高PLC的可靠性與穩(wěn)定性。

一、PLC概述

PLC又叫做可編程邏輯控制器，是一種專門為工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的數(shù)字化運(yùn)算操作系統(tǒng)，PLC采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在PLC的內(nèi)部可以執(zhí)行多種操作，例如邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算數(shù)運(yùn)算等，經(jīng)過系統(tǒng)運(yùn)算之后再通過輸入輸出接口傳遞出數(shù)字化或者模擬化信號(hào)，對(duì)機(jī)械生產(chǎn)或者設(shè)備制造過程進(jìn)行控制。PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用，極大提高了工業(yè)控制系統(tǒng)工作效率，例如在車床生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)采用繼電器與接觸器，內(nèi)部控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率較高，與傳統(tǒng)機(jī)床控制系統(tǒng)相比較而言，PLC電氣控制系統(tǒng)不需要經(jīng)常更換零件，只需要對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行更改，就可以對(duì)多種工藝形式的零件進(jìn)行加工，不僅節(jié)約了成本，也提高了生產(chǎn)效率，降低零件生產(chǎn)過程中的時(shí)間消耗，體現(xiàn)出數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的生產(chǎn)優(yōu)勢。隨著PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用過程中面臨的問題也越來越多，例如在一些工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要使用大量繼電器，對(duì)這些繼電器進(jìn)行控制的控制箱極其龐大，在對(duì)各種線路進(jìn)行安裝調(diào)試的過程中需要耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力、物力。這些問題都是PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性研究中應(yīng)該要考慮的重點(diǎn)問題。

二、PLC在使用過程中需要注意的問題

PLC與傳統(tǒng)的繼電器電路相比雖然采用了大規(guī)模集成電路，抗干擾能力很強(qiáng)，但是在使用過程中依舊需要采用科學(xué)合理的控制手段，對(duì)PLC進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，如果不采取任何措施直接將PLC用于工業(yè)控制系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備安裝不當(dāng)或者外界的干擾十分強(qiáng)烈的時(shí)候就很容易出現(xiàn)程序錯(cuò)誤，輸出帶有邏輯性錯(cuò)誤的指令，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)造成錯(cuò)誤指導(dǎo)。因此在PLC運(yùn)行過程中必須要以提高其可靠性為目標(biāo)，對(duì)PLC的抗干擾能力進(jìn)行提升，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行提升。影響PLC工作的因素有很多，例如溫度、濕度、干擾信號(hào)等，在PLC使用過程中要注意以下幾個(gè)問題：

（一）選擇適宜的工作環(huán)境

外界環(huán)境對(duì)PLC的工作性能有很大影響，由于外界環(huán)境干擾過強(qiáng)，很容易引起PLC工作性能降低。在設(shè)備安裝過程中要選擇合適的環(huán)境，避免環(huán)境問題導(dǎo)致PLC工作不穩(wěn)定。首先要對(duì)外界溫度進(jìn)行控制，PLC必須要在通風(fēng)良好、散熱條件良好的環(huán)境中工作，所以PLC要有足夠的散熱空間，不要將PLC安裝在散熱量較大的元件下面，最適宜PLC工作的環(huán)境溫度為0-60℃。其次，對(duì)濕度進(jìn)行控制，外界的濕度對(duì)PLC的工作性能也有較大影響，如果工作在濕度抄表的環(huán)境，會(huì)導(dǎo)致PLC的絕緣性能下降，進(jìn)而引發(fā)其他的問題。適宜PLC工作的環(huán)境濕度不能高于85%。第三，防震。強(qiáng)烈地振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致PLC系統(tǒng)中的某些硬件設(shè)備出現(xiàn)松動(dòng)，進(jìn)而影響其工作性能，因此在PLC工作時(shí)必須要對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行控制，原理震動(dòng)源。

（二）采取有效的抗干擾措施

外界的干擾是影響PLC工作性能的一個(gè)主要因素，尤其是一些電磁干擾，很容易導(dǎo)致信號(hào)傳輸受到影響，信號(hào)傳輸不及時(shí)、傳輸信號(hào)內(nèi)容不準(zhǔn)確等，這些都會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)控制產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在使用PLC的過程中，電源是最大的干擾源，當(dāng)前很多PLC設(shè)計(jì)時(shí)都考慮到電源對(duì)系統(tǒng)的干擾情況，提高了PLC對(duì)電源干擾的抵抗能力，一般選用直流穩(wěn)壓電源，并且可以安裝一臺(tái)帶有屏蔽層的隔離變壓器，變壓器的變比控制在1：1，或者在電源的輸入端串接LC濾波電路，可以減少電源帶來的干擾。除了電源干擾，接地也是外界干擾的主要因素，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的接地是否準(zhǔn)確，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大影響，正確的接地方式能夠?qū)﹄姶鸥蓴_進(jìn)行抵御，避免偶然的電壓沖擊對(duì)設(shè)備造成的危害，而且能夠切斷干擾地傳輸，對(duì)運(yùn)行中的干擾產(chǎn)生抑制作用。因此在PLC使用過程中要對(duì)接地過程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，一般將PLC系統(tǒng)地與控制柜內(nèi)開關(guān)電源負(fù)端接在一起，在屏蔽接地處理中，由于PLC的信號(hào)線要求共參考地，所以對(duì)屏蔽線和信號(hào)線進(jìn)行處理的時(shí)候要防止形成“地環(huán)路”。

（三）提高電氣控制水平

數(shù)控機(jī)床是PLC應(yīng)用的一個(gè)典型領(lǐng)域，在數(shù)控機(jī)床控制過程中，必須要對(duì)電氣控制方式進(jìn)行分析。針對(duì)PLC數(shù)控機(jī)床而言，其軟件設(shè)計(jì)是核心，其中運(yùn)動(dòng)控制器是一個(gè)十分關(guān)鍵的部分，要完成機(jī)床狀態(tài)的檢測。運(yùn)動(dòng)控制器的內(nèi)部程序是由操作系統(tǒng)調(diào)用的，工控機(jī)將文件信息讀取之后會(huì)直接傳輸給運(yùn)動(dòng)控制器，運(yùn)動(dòng)控制器接收到數(shù)據(jù)之后就會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)模塊進(jìn)行控制，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)操作。與此同時(shí)，光柵尺對(duì)工作臺(tái)的工作信息進(jìn)行檢測，再將其傳遞給運(yùn)動(dòng)控制器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)位置的調(diào)整。在PLC系統(tǒng)應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的完善，確保PLC處于正常工作狀態(tài)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

三、PLC在維修中應(yīng)注意的問題

PLC投入使用之后很可能出現(xiàn)故障，當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候必須要進(jìn)行維修處理，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。在PLC維修過程中要注意以下幾個(gè)方面：

第一，對(duì)PLC設(shè)備的供電電壓進(jìn)行檢查，保證PLC設(shè)備的供電電壓范圍保持在正常范圍之內(nèi)，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，要及時(shí)檢查問題所在，對(duì)電池進(jìn)行更換，檢查輸入元件和信號(hào)是否有異常情況。

第二，對(duì)PLC進(jìn)行檢查的時(shí)候不能隨意拆卸，必須要按照規(guī)定和順序進(jìn)行檢查，而且要利用PLC的自動(dòng)檢查功能，根據(jù)PLC運(yùn)行過程中產(chǎn)生的信息以及指示燈的情況來判斷故障所在，再根據(jù)故障的范圍進(jìn)一步查清問題原因，對(duì)故障進(jìn)行解決。

四、結(jié)語

綜上所述，PLC在工藝控制系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，在使用過程中受到外界干擾以及使用人員的操作技術(shù)的影響較大。在PLC應(yīng)用過程中必須要加強(qiáng)規(guī)范化操作，并且及時(shí)進(jìn)行檢查和維修，提高PLC的穩(wěn)定性、安全性。

[1]張巖.簡述PLC使用和維修中應(yīng)注意的問題[J].科技與企業(yè),2012(16).

[2]景強(qiáng).PLC使用和維修中應(yīng)注意的問題研究[J].江蘇科技信息,2013(08).

[3]齊明琪.PLC使用中需要注意的問題分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2013(05).

張仕勇（1987－），男，陜西寧強(qiáng)人，技師，現(xiàn)供職于德陽東汽電站機(jī)械制造有限公司，研究方向：電氣自動(dòng)化。