陕西西门子授权代理商PLC

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PLC它是一种为工业生产服务的控制装置，可直接在工业环境中使用，无需采取任何措施。但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当时，无法PLC在使用中应注意以下问题。

  一、工作环境

  1.温度

  PLC环境温度要求为0~55℃，在安装过程中，不应将其放置在具有大热量的元件下。周围的通风和散热空间应足够大。基本单元和扩展单元之间应有30个mm以上间隔;开关柜上下部应有通风百叶窗，防止阳光直射;如果周围环境超过55℃，安装电风扇强制通风。

  2.湿度

  为了PLC空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。

  3.震动

  应使PLC远离强振动源，防止振动频率为10~555Hz频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，采取减震措施，如采用减震胶等。

  4.空气

 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，并安装空气净化装置。

  5.电源

  PLC供电电源为50Hz、220(1±10%)V的交流电，对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。对于可靠性要求高或电源干扰特别严重的环境，可安装带有屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地面之间的干扰。还可以在电源输入端串接LC滤波电路。

  FX系列PLC有直流24V输出端可为输入传感器(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。

  二、安装与布线

  1.动力线、控制线和PLC的电源线和I/O线路应分开布线，隔离变压器和变压器PLC和I/O采用双胶线连接。

  2.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。

  3.PLC输入输出好分开布线，开关量和模拟量也要分开敷设。屏蔽线应用于模拟信号的传输，屏蔽层应在一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

  4.PLC为了防止外部信号的干扰，应单敷设基本单元、扩展单元和功能模块的连接电缆。

  5.不要使用相同的电缆进行交流输出线和直流输出线。输出线应尽量远离高压线和动力线，避免平行。

  三、I/O端的接线

  1.输入接线

  (1)输入接线一般不超过30米。但如果环境干扰小，电压降小，输入接线可以适当长。

  (2)输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。

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

  2.输出连接

  (1)输出端线分为立输出和公共输出。不同类型和电压等级的输出电压可用于不同组。但同一组的输出只能使用相同类型、相同电压等级的电源。

  (2)由于PLC输出元件封装在印刷电路板上，并连接到端子板。如果连接到输出元件的负载短路，印刷电路板将被烧毁。因此，应使用保险丝来保护输出元件。

  (3)使用继电器输出时，电感负载的大小会影响继电器的使用寿命。因此，在使用电感负载时，选择继电器的命较长。

  (4)PLC输出负载可能会受到干扰，因此应采取直流输出的续流管保护、交流输出的阻容吸收电路、晶体管和双向晶闸管输出的旁路电阻保护等措施进行控制。

  四、外部安全电路

  为确保整个系统能够在安全状态下可靠工作，避免外部电源故障，PLC造成重大经济损失和人身伤亡的异常、误操作和误输出，PLC必要的保护电路应安装在外部。

  (1)急停电路。除了考虑控制程序外，还应设计外部紧急停车电路，使用户造成伤害的危险负载PLC当发生故障时，可以可靠地切断损坏的负载电源。

  (2)保护电路。可逆操作的控制系统，如正反向操作，应设置外部电器互锁保护;往复运行和升降运动的控制系统应设置外部限位保护电路。

  (3)可编程控制器具有监控定时器等自检功能，检查异常时，输出全部关闭。但可编程控制器CPU故障时无法控制输出。因此，为了设备在安全状态下运行，需要设计外部电路进行保护，以确保用户能够造成损坏的危险负荷。

  (4)电源过负荷的防护。如果PLC电源故障，中断时间不到10秒，PLC工作不受影响。如果电源中断超过10秒或电源下降超过允许值，PLC停止工作时，所有输出点同时断开;如果电源恢复，RUN输入连接，操作自动进行。因此，对一些易过负载的输入设备应设置必要的限流保护电路。

  (5)重大故障的报警及防护。对于易发生重大事故的场所，为了确保控制系统在重大事故发生时仍可靠的报警及防护，应将与重大故障有联系的信号通过外电路输出，以使控制系统在安全状况下运行。

  五、PLC的接地

  良好的接地PLC可靠工作的重要条件可以避免电压冲击的意外危害。PLC接地线与机器接地端相连，接地线截面积不小于2mm2、接地电阻小于1000Ω;扩展单元的接地点应与基本单元的接地点连接。为抑制添加到电源和输入端的干扰，应给予输出端PLC连接地线时，接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开;如不符合此要求，与其他设备公开接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近PLC。

  六、冗余系统与热备用系统

  在石油、化工、冶金等行业的某些系统中，要求控制装置有的可靠性。如果控制系统发生故障，将会造成停产、原料大量浪费或设备损坏，给企业造成的经济损失。但是仅靠提高控制系统硬件的可靠性来满足上述要求是远远不够的，因为PLC本身可靠性的提高是有一定的限度。利用冗余系统或热备用系统可以更有效地解决上述问题。

  1.冗余控制系统

  在冗余控制系统中，整个PLC控制系统(或系统中重要的部分，如CPU模块)由两套完全相同的系统组成。两块CPU模块使用相同的用户程序并行工作，其中一个是主程序CPU，另一个是备用CPU;主CPU工作，备用CPU当主输出被禁止时，CPU发生故障时，备用CPU自动运行。这个切换过程由冗余处理单元组成RPU1~3个扫描周期控制切换时间，I/O也是通过系统切换RPU完成的。

  2.热备用系统

  在热备用系统中，两个CPU连接在一起的通信接口处于通电状态。当系统出现故障时，由主CPU通知备用CPU，使备用CPU投入运行。这一切换过程一般不太快，但它的结构有比冗余系统简单。

 PLC以微处理器为核心，具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。
   微机一般采用等待命令的工作方式工作。
   PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。每一次循环扫描所用的时间称为一个扫描周期。
   对每个程序，CPU从条指令开始执行，按顺序逐条地执行指令做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至结束又返回条指令，如此周而复始不断循环。
   PLC在每次扫描工作过程中除了执行用户程序外，还要完成内部处理、输入采样、通信服务、程序执行、自诊断、输出刷新等工作。PLC工作的全过程包括三个部分，即上电处理、扫描过程和出错处理。PLC工作的全过程可用图4所示的运行框图来表示。
   PLC通电后，CPU在系统程序的控制下行内部处理，包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作。
    PLC有很强的自诊断功能，PLC每扫描一次执行一次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常，如电源检测、内部硬件是否正常、程序语法是否有错等。如检查出异常时，CPU面板的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码；CPU能根据错误类型和程度发出信号，甚至进行相应的出错处理，使PLC停止扫描或强制变成STOP状态。
   PLC运行正常时，扫描周期的长短与用户应用程序的长短、CPU的运算速度、I/O点的情况等有关。通常用PLC执行1KB指令所需时间来说明其扫描速度（一般1-10ms/KB）。值得注意的是，不同指令执行时间是不同的，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。若用于高速系统要缩短扫描周期时，可从软硬件上同时考虑。PLC周期性循环扫描工作方式的显著特点是：可靠性高、抗干扰能力强，但响应滞后、速度慢。