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plc控制系统的应用特点

2019-03-20 16:01:08 合肥鸿昇自动化科技有限公司 阅读

  1 plc控制系统的应用特点

  1.1可靠性高,抗干扰能力强

  高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。使用plc控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,plc控制系统带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统的可靠性极高。

  1.2易学易用,深受工程技术人员欢迎

  PLC是面向工矿企业的设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。

  1.3配套齐全,功能完善,适用性强

  PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

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  1.4plc控制系统设计的工作量小,维护方便,容易改造

  (1)设计与维护

  PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。

  (2)安装与布线

  动力线、控制线以及的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双绞线连接。将PLC的I/O线和大功率线分开走线,如必须在同一线槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线好,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到低限度。

  PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。

  PLC的输入与输出好采用分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

  交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。

  (3)I/O端的接线

  输入接线:输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些;输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开;尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。

  输出连接:输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压,但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。

  3应用中需要注意的问题

  PLC是一种用于工业生产控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行。要提高PLC可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题。

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  3.1工作环境

  (1)温度:PLC要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。

  (2)湿度:为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。

  (3)空气:避免有腐蚀和易燃的气体,例如化学的酸碱等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。例如电厂的干排渣、干除灰等,在基建后期增加了封闭小屋。

  (4)震动:应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶。

  (5)电源:PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都由直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。

  4 结论

  plc控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题,因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素,合理有效地抑制抗干扰,才能够使PLC控制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽,如何高效可靠的使用PLC也成为其发展的重要因素。将来,PLC会有更大的发展,产品的品种会更丰富、规格更齐全,通过完美的、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求,PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业控制领域发挥越来越大的作用。



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