一般來(lái)說(shuō),工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境都比較惡劣。為了確保plc控制系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行,在安裝plc控制系統(tǒng)時(shí),要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求和符合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
plc控制系統(tǒng)安裝時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)布局和系統(tǒng)硬件配置圖,嚴(yán)格按照產(chǎn)品的安裝規(guī)范進(jìn)行安裝。在安裝時(shí)要注意以下問題。
1) plc應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源,如大功率晶閘管裝置、變頻器、高頻焊機(jī)和大型動(dòng)力設(shè)備等。
2) plc不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi);在柜內(nèi)plc應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線,二者之間的距離應(yīng)大于2m。
3)與plc裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)的電感性元件(如繼電器、接觸器的線圈),應(yīng)并聯(lián)rc消弧電路。
4)插拔模塊時(shí)不得用手或工具直接觸摸電子線路板,嚴(yán)禁用容易產(chǎn)生靜電的刷子或化纖等清洗各類模塊和設(shè)備。操作者應(yīng)采取防靜電措施,如佩戴防靜電手套或手鏈等。
5)要對(duì)模塊做好保護(hù)措施,避免小雜物進(jìn)入模塊內(nèi)。保管好體積小的配件和材料,并保持安裝環(huán)境的整潔衛(wèi)生。
plc是專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置,在生產(chǎn)制造plc時(shí),從設(shè)計(jì)到元器件選擇都嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。因此,plc的cpu和i/o等硬件模塊都具有很高的可靠性,可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。但是,如果環(huán)境過于惡劣、電磁干擾過于強(qiáng)烈或安裝使用不當(dāng),都可能使系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。在實(shí)際使用plc時(shí),要盡可能從工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)等方面進(jìn)一步提高plc的可靠性。
1.適宜工作環(huán)境的選擇
盡管plc可以在比較惡劣的環(huán)境中工作,但良好的工作環(huán)境,對(duì)提高系統(tǒng)可靠性、保障系統(tǒng)穩(wěn)定性、增強(qiáng)控制精度和延長(zhǎng)使用壽命等都是有益的。
(1)溫度
不合適的溫度會(huì)導(dǎo)致plc精度下降、故障率上升、使用壽命縮短。例如,使用s7 -200 plc時(shí)要保證工作的環(huán)境溫度在0-55℃,最適合的溫度應(yīng)在18℃以下。不能把發(fā)熱量大的元件放在plc下面,plc四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。
(2)濕度
如果plc的工作環(huán)境過于潮濕會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部線路短路或元器件擊穿。潮濕的環(huán)境還會(huì)降低plc的絕緣性能,導(dǎo)致靜電集結(jié),從而損壞器件。解決的方法包括使用空調(diào)控制室、采用密封機(jī)柜和防潮劑等。為了保證plc良好的絕緣性能,空氣的相對(duì)濕度一般應(yīng)小于85%。
(3)振動(dòng)和沖擊
振動(dòng)和沖擊會(huì)導(dǎo)致plc內(nèi)部繼電器等器件錯(cuò)誤運(yùn)行,還會(huì)導(dǎo)致plc控制系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的松動(dòng)??梢詫lc控制系統(tǒng)遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的振動(dòng)源,還可以使用減振橡膠來(lái)減輕柜內(nèi)和柜外產(chǎn)生的振動(dòng)。
(4)周圍空氣
如果周圍空氣中有較濃的粉塵、煙霧、腐蝕性氣體或可燃性氣體,會(huì)導(dǎo)致電路短路、電路板腐蝕、器件損壞、線路接觸不良、系統(tǒng)火災(zāi)或爆炸等。解決的方法是將plc封閉,或者把plc安裝在密閉性較好的控制室內(nèi),并安裝空氣凈化裝置。
2.完善的抗干擾設(shè)計(jì)
plc是可以用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī),具有很強(qiáng)的抗干擾能力,但是在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合仍易受到各種干擾信號(hào)的影響。在plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮一些抗干擾的措施,以保證系統(tǒng)能工作在更穩(wěn)定、更可靠的狀態(tài)。
(1)對(duì)空間電磁場(chǎng)的抗干擾措施
若plc系統(tǒng)置于由電力網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線電廣播、高頻感應(yīng)設(shè)備等產(chǎn)生的空間電磁場(chǎng)內(nèi),就會(huì)受到空間電磁場(chǎng)的干擾。一般可以通過設(shè)置屏蔽電纜、plc局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。
(2)對(duì)供電系統(tǒng)的抗干擾措施
對(duì)于plc的供電系統(tǒng),電磁干擾產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都會(huì)直接影響控制系統(tǒng)的可靠性。一般可以串接濾波電路或使用浪涌吸收器進(jìn)行保護(hù),還可使用帶屏蔽的隔離變壓器、不間斷ups電源或開關(guān)電源。
(3)對(duì)i/o信號(hào)的抗干擾措施
plc的各類信號(hào)傳輸線也易受到空間電磁場(chǎng)的干擾。由信號(hào)線引入的干擾會(huì)導(dǎo)致i/o信號(hào)工作異常,嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。而且,對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng),還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾,造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。要抵抗這種干擾,用戶可使用抗干擾性能強(qiáng)的i/o模塊,或者對(duì)信號(hào)屏蔽接地,或者對(duì)感性輸入增加保護(hù)措施。
3.安全的軟件設(shè)計(jì)
plc的可靠性不僅與硬件有關(guān),和軟件也有密切的關(guān)系,特別是用戶應(yīng)用程序的可靠性。在軟件設(shè)計(jì)時(shí),要采用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計(jì)方法,要充分考慮控制上和操作上可能出現(xiàn)的因果關(guān)系和轉(zhuǎn)換條件。在對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試時(shí),要完善測(cè)試數(shù)據(jù)參數(shù),減少程序漏洞,最大可能地保證應(yīng)用程序的可靠性。