PLC应用中应注意的问题

PLC是专为工业生产而设计的控制装置。通常，无需采取任何措施，即可直接在工业环境中使用。但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强，或安装使用不当时，无法保证PLC的正常运行，因此在使用中应注意以下问题。

PLC的应用领域目前，PLC已广泛应用于国内外钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、纺织、交通、环保和文化娱乐等各个行业。类：

1.开关量逻辑控制。它取代了传统的继电器电路，实现了逻辑控制和时序控制。可用于单台设备的控制，也可用于多机群控和自动化流水线。如注塑机、印刷机、装订机、组合机床、磨床、包装生产线、电镀线等。

2.工业过程控制在工业生产过程中，存在一些不断变化的量（即模拟量）如温度、压力、流量、液位和速度。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块，采用各种控制算法程序对模拟量进行处理，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中常用的调节方法。过程控制广泛应用于冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。

3.运动控制PLC可用于圆周运动或直线运动控制。一般采用特殊的运动控制模块，如可以驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理PLC具有数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传输、数据转换、排序、查表、位运算等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。数据处理一般用于造纸、冶金、食品等一些大型控制系统。

5.通讯与联网PLC通讯包括PLC之间的通讯和PLC与其他智能设备之间的通讯。随着工厂自动化网络的发展，现在所有的PLC都有通讯接口，通讯非常方便。PLC的应用特点1、可靠性高、抗干扰能力强可靠性高是电气控制设备的关键性能。由于采用现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺，内部电路采用先进的抗干扰技术，可靠性高。采用PLC组成控制系统，与同等规模的继电器接触器系统相比，电气接线和开关触点减少到数百甚至数千，故障大大减少。此外，PLC具有硬件故障自检测功能，可在发生故障时及时发出报警信息。在应用软件中，用户还可以编写外围设备的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路和设备也能获得故障自诊断保护。这样，整个系统将非常可靠。2、配套设施齐全、功能齐全、实用性强PLC发展到今天，已形成了各种规模的系列产品，可用于各种规模的工控场合。除逻辑处理功能外，大部分PLC都具备完善的数据计算能力，可应用于各种数字控制领域。各种功能单元大量涌现，使PLC渗透到位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。再加上PLC通讯能力的增强和人机界面技术的发展，利用PLC组成各种控制系统非常容易。3、易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC是工矿企业的工业控制设备。其界面简洁，编程语言易于工程技术人员接受。梯形语言的图形符号和表达方式与继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了大门。4.系统设计，工作量小，维护方便，易于改造

一、工作环境

1.温度（西门子PLC系列）

PLC要求环境温度在0到55°C之间。安装时不宜置于发热量大的元器件下方，周围应有足够的通风散热空间。

如果足够大，基本单元和扩展单元之间应有30mm以上的间距；开关柜上下应有通风百叶窗，防止阳光直射；如果周围环境超过55℃，应安装电风扇强制通风。

2.湿度

为保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。

3.休克

PLC远离强振动源，以防止振动频率为10~55Hz的频繁或持续振动。当使用环境不可避免时

无振动时，必须采取减振措施，如使用减震胶等。

4.空气

避免氯化氢、硫化氢等腐蚀性和易燃气体。对于空气中粉尘或腐蚀性气体较多的环境，PLC可安装在密闭的控制室或控制柜内，可加装空气净化装置安装。

5.电源

PLC供电为50Hz，（1±10%）VAC，PLC本身对电源线的干扰有足够的抵抗力。对于可靠性要求高的场合或电源干扰严重的环境，可加装带屏蔽层、变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与大地之间的干扰。也可以在电源输入端串联一个LC滤波电路。如图1所示。

FX系列PLC具有DC24V输出端子，可为输入传感器（如光电开关或接近开关）提供DC24V电源。当输入端使用外接直流电源时，应使用直流稳压电源。由于采用普通的整流滤波供电，PLC很容易因为纹波的影响而接收到错误的信息。

二、安装接线

1、电源线、控制线、PLC电源线和I/O线应分开布线，隔离变压器与PLC和I/O之间应使用双胶线。

2、PLC应远离电焊机、大功率硅整流器和大功率设备等强干扰源，不能与高压电气安装在同一开关柜内。

3、PLC的输入输出要分开走线，开关量和模拟量也要分开敷设。模拟信号的传输应使用屏蔽线，屏蔽层的一端或两端均应接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

4、PLC基本单元、扩展单元和功能模块的连接电缆应分开敷设，防止外部信号干扰。

5、交流输出线和直流输出线不要使用同一根电缆。输出线应尽量远离高压线和电源线，避免并联。

3.I/O端子接线

1、输入接线

(1)输入接线一般不应超过30米。但如果环境干扰小，压降不大，输入接线可适当加长。

(2)输入/输出线不能使用同一根电缆，输入/输出线应分开。

(3)尽量以常开触点的形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。

2.输出连接

(1)输出端子接线分为独立输出和公共输出。在不同的组中，可以使用不同类型和电压等级的输出电压。但同一组的输出只能使用同一种电压等级的同类型电源。

(2)由于PLC的输出元件封装在印刷电路板上并连接到端子板上，如果连接输出元件的负载短路，会烧毁印刷电路板。因此，请使用熔断器保护输出元件。

(3)使用继电器输出时，其所承受的感性负载的大小会影响继电器的使用寿命。因此，在使用感性负载时，选择继电器的工作寿命更长一些。

(4)PLC的输出负载可能会产生干扰，应采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护、交流输出的阻容吸收电路、旁路电阻保护等。晶体管和双向可控硅输出。

4.外部安全电路

为保证整个系统在安全状态下可靠工作，避免因外接电源故障、PLC异常、误操作和错误输出而造成重大经济损失和人身伤亡，应在PLC外部安装必要的保护电路。

(1)可编程控制器具有看门狗定时器等自检功能，当检测到异常时，关闭所有输出。但是，可编程控制器CPU发生故障时，无法控制输出。因此，对于可能对用户造成伤害的危险负载，为保证设备在安全状态下运行，需要设计外部电路对其进行保护。

(2)电源过载保护。如果PLC电源出现故障且中断时间小于10秒，不影响PLC运行。如果跌落超过允许值，PLC停止工作，同时断开所有输出点；恢复供电后，若接上RUN输入，则自动运行。因此，对于一些容易过载的输入设备，应设置必要的限流保护电路。

(3)紧急停止电路。对于可能对用户造成伤害的危险负载，除在控制程序中考虑外，还应设计外部紧急停止电路，以便在PLC发生故障时，能够对造成伤害的负载供电。被可靠地切断。

(4)保护电路。对正反转等可逆运行的控制系统，应设置外部电气联锁保护；往复运动和升降运动的控制系统，应设置外部限位保护电路。

(5)重大故障的报警和保护。对于容易发生重大事故的场所，为保证发生重大事故时控制系统的可靠报警和保护，应通过外部电路输出与重大故障相关的信号，使控制系统能够

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