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PLC技術應用 三菱機型 第3版 -湯自春第七章7.6 可編程控制器的安裝和維護.ppt

'PLC技術應用 三菱機型 第3版 -湯自春第七章7.6 可編程控制器的安裝和維護.ppt'
PLC原理及應用技術 九江職業技術學院1第7章 可編程控制器(PLC)工程應用2內容提要工程應用上如何選擇PLC的型號和確定PLC的硬件配置 繼電-接觸器控制線路轉換成PLC梯形圖過程中應注意的幾個問題 PLC電氣控制系統故障診斷的編程與顯示 PLC控制程序的模塊化設計 PLC控制系統的設計調試步驟 可編程控制器的安裝和維護 3九江職業技術學院電氣工程系7.6 可編程控制器的安裝和維護1.可編程控制器的安裝可編程控制器適用于大多數工業現場,但它對使用場合、環境溫度等還是有一定要求的??刂瓶删幊炭刂破鞯墓ぷ鳝h境可以有效地提高它的工作效率和使用壽命。在安裝可編程控制器時要避開下列場所:(1)環境溫度超過0~55°C的范圍。(2)相對濕度超過85%或者存在露水凝聚(有溫度突變或其他因素所引起的)。(3)太陽光直接照射。(4)有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。(5)有大量鐵屑及灰塵。(6)頻繁或連續的振動,振動頻率為10~55Hz ,幅值為0.5mm(峰—峰)。(7)超過10g(重力加速度)的沖擊。4九江職業技術學院電氣工程系小型可編程控制器外殼的四個角上均有安裝孔,有兩種安裝方法,一種是用螺釘固定,不同的單元有不同的安裝尺寸。另一種是DIN(德國工業標準)軌道固定,DIN軌道配套使用的安裝夾板左右各一對,在軌道上先裝好左右夾板,裝上可編程控制器,然后擰緊螺絲。為了使控制系統工作可靠,通常把可編程控制器安裝在有保護外殼的控制柜中,以防止灰塵、油污水濺;為了保證可編程控制器在工作狀態下其溫度保持在規定環境溫度范圍內,安裝機器應有足夠的通風空間、基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環境超過 55°C,要安裝電風扇強迫通風。為了避免其它外圍設備的電干擾,可編程控制器應盡可能遠離高壓電源線和高壓設備,可編程控制器與高壓設備和電源線之間應留出至少200mm的距離。當可編程控制器垂直安裝時,要嚴防導線頭、鐵灰塵等從通風窗掉入可編程控制器內部,損壞可編程控制器印制電路板,使其不能正常工作。 5九江職業技術學院電氣工程系2.電源、接線可編程控制器的供電電源為50Hz、220V±10%交流電。FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端,該接線端可為輸入傳感器(如光電開關或接近開關)提供直流24V電源。如果電源發生故障,中斷時間少于10 ms,可編程控制器工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值,則可編程控制器停止工作,所有的輸出點均同時斷開。當電源恢復時,若RUN輸入接通,則操作自動進行。對于電源線來的干擾,可編程控制器本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴重,可以安裝一個變比為1∶1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。6九江職業技術學院電氣工程系3.接地良好的接地是保證可編程控制器可靠工作的重要條件,可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相接,基本單元接地,如果要用擴展單元,其接地點應與基本單元的接地點接在一起。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾,應給可編程控制器接以專用地線,接地點應與動力設備(如電動機)的接地點分開。若達不到這種要求,則也必須做到與其它設備公共接地,禁止與其它設備串聯接地。接地點應盡可能靠近可編程控制器。7九江職業技術學院電氣工程系4.直流24V接線端使用無源觸點的輸入器件時,可編程控制器內部24V電源通過輸入器件向輸入端每點提供7mA的電流??删幊炭刂破魃系?4V接線端子還可以向外部傳感器(如接近開關或光電開關)提供電流。24V端子作傳感器電源時,COM端子是直流24V地端,即0V端。如果采用擴展單元,則應將基本單元和擴展單元的24V端連接起來。另外,任何外部電源都不能接到這個端子。如果有過載現象發生,電壓將自動跌落,該點輸入對可編程控制器不起作用。每種型號的可編程控制器其輸入點數量是有規定的。對每一個尚未使用的輸入點,它不耗電,因此在這種情況下24V電源端子外供電流的能力可以增加。FX系列可編程控制器的空位端子在任何情況下都不能使用。8九江職業技術學院電氣工程系5.輸入接線可編程控制器一般接受行程開關、限位開關等輸入的開關量信號。輸入接線端子是可編程控制器與外部傳感器負載轉換信號的端口,輸入接線一般指外部傳感器與輸入端口的接線。輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時,輸入端接通,輸入線路閉合,同時輸入指示的發光二極管亮。輸入端的一次電路與二次電路之間采用光電耦合隔離。二次電路帶R—C濾波器,以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起可編程控制器的誤動作。若在輸入觸點電路串聯二極管,在串聯二極管上的電壓應小于4V。若使用帶發光二極管的舌簧開關時,串聯二極管的數目不能超過兩只。特別注意:(1)輸入接線一般不要超過30m,但如果環境干擾較小,電壓降不大時,輸入接線可適當長些。(2)輸入、輸出線不能用同一根電纜。輸入、輸出線要分開走。(3)可編程控制器所能接受的脈沖信號的寬度應大于CPU掃描周期的時間。9九江職業技術學院電氣工程系6.輸出接線(1)可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管(雙向可控硅)輸出、集電極開路的晶體管輸出三種形式。(2)輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當可編程控制器的輸出繼電器或晶閘管動作時,同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出,只能用同一類型、同一電壓等級的電源。(3)由于可編程控制器的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且聯接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板,因此需要用熔絲保護輸出元件。(4)采用繼電器輸出時承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命,因此應在感性負載兩端并聯阻容抑制保護電路。(5)可編程控制器的輸出負載可能產生噪聲干擾,因此要采取措施加以抑制。10九江職業技術學院電氣工程系7.PLC輸出端的保護當可編程控制器的輸出負載為電感性負載時,為了防止負載關斷產生的高電壓對可編程控制器輸出點的損害,應對輸出點加以保護電路,保護電路的主要作用是抑制高電壓的產生。(1)直流(DC)輸出型的保護電路1)二極管抑制保護當負載為直流感性負載時,可在負載RL兩端并聯續流二極管加以抑制。續流二極管可選額定電流為1A左右的二極管,其反向耐壓為負載電壓的3倍以上。11九江職業技術學院電氣工程系2)齊納二極管齊納保護當負載為直流感性負載時,也可采用齊納二極管作齊納保護。12九江職業技術學院電氣工程系(2)繼電器輸出型的保護電路1)接直流負載時輸出保護電路如圖所示。圖中:R=UDC/IL ,這是最小電阻值。C=IL×K ( IL:感性負載電流)。13九江職業技術學院電氣工程系2)接交流負載時繼電器接點輸出(或雙向可控硅輸出)輸出保護電路如圖所示。對于繼電器輸出:R>0.5×UON(UON為外接交流電壓額定值) 對于交流輸出:R最小為10歐 。 對于每10VA的穩壓負載,電容值選用:C=0.002至0.005uF之間。。14九江職業技術學院電氣工程系(3)PLC通訊口保護1)選擇相同的接地點,或選用RS-485/RS-232轉換器。2)當不具備共同電氣參考地的設備構成網絡時,可在網絡中加入RS-485/ RS-485中繼器。(4)抗干擾措施1)系統應正確良好接地。2)強、弱電分開走(布線)。3)將PLC上DC24V(傳感器電源)的COM端接地。(5)輸出短路保護當連接在輸出端子上的負載短路時,會把輸出元件、印刷電路板等燒壞,因此要接入保護用的熔斷器。(6)輸出與TTL電路連接時當使用晶體管輸出時,由于晶體管有殘余電壓,不能直接與TTL電路連接,這時應先與COMS—IC連接后,再與TTL電路連接。但晶體管輸出時必須連接一個電源上拉電阻。15九江職業技術學院電氣工程系(7)漏電流的處理使用晶體管輸出或晶閘管(雙向可控硅)輸出時,由于漏電流可能使輸出設備產生誤動作,這時應采取接泄放電阻措施。 漏電流(I)的值:晶體管輸出DC 24V0.1mA晶閘管(雙向可控硅)輸出AC 100V2mAAC 220V5mA16九江職業技術學院電氣工程系(8)對沖擊電流的處理使用晶體管或晶閘管(雙向可控硅)輸出單元時,若連接象白熾燈等沖擊電流大的負載時,必須考慮使輸出晶體管或晶閘管(雙向可控硅)不受損壞。抑制沖擊電流的方法有以下兩種。如圖所示。1)讓白熾燈中流過負載額定值1/3的電流的方法。2)加限流電阻的方法 17九江職業技術學院電氣工程系8.PLC的試運行PLC系統在正式投入使用之前,必須對其進行必要的檢查與試運行,以確保其正式運行時安全可靠。其方法與步驟如下:(1)首先在接通電源之前,應檢查電源、接地及輸入/輸出導線的連接情況是否正確,若電源端連接錯誤,輸入端與電源端之間的短路或者是輸出端負載的短路都會嚴重地損壞PLC。(2)檢查PLC的絕緣電阻。先不接通工作電源,斷開PLC的所有連線,然后在各端子與接地端子間用DC500VM?表測量絕緣電阻,其阻值應大于5M?以上。(3)PLC接通工作電源,但暫處于STOP狀態,使用手持式編程器或其他外部設備寫入程序,然后再將程序讀出,檢查程序是否能正確傳輸交換。同時用手持式編程器實行對PLC各輸出強制ON/OFF狀態檢查,檢查程序功能,電路錯誤和語法錯誤等。(4)將PLC的RUN/STOP開關設置在RUN位置,PLC就可以開始運行。即使在運行中也可以改變定時器,計數器、數據寄存器的設定值,對各元件進行強制ON/OFF狀態檢查。系統試運行必須經過足夠長的時間,以便讓各種異常情況盡可能暴露出來,經過進一步完善處理,才能保證系統運行的順利進行。18九江職業技術學院電氣工程系9.PLC的維護與故障診斷(1)PLC的可靠性很高,維護工作量極少。出現故障時通過PLC上的發光二極管(LED)和編程器能迅速查明故障原因。通過更換單元或模塊,一般可以迅速排除故障。1)鋰電池的更換PLC斷電時,RAM中用戶程序由鋰電池保持,它的使用壽命為2~5年。當它的電壓降到規定值以下,PLC上的BATTERY(電池)LED亮,提醒操作人員更換鋰電池。更換時RAM中內容是用PLC中電容充電保持的,應在說明書中規定的時間內更換好電池,否則PLC將失去停電時的記憶功能。2)PLC的故障診斷PLC的說明書一般都給出了PLC故障的診斷方法,診斷流程圖和錯誤代碼表。根據它們很容易檢查出PLC的故障。若有故障產生,首先斷開電源,檢查PLC及輸入/輸出元件的端子螺絲是否松動或被開路或短路。然后根據PLC裝置上各種LED燈亮的情況。按以下的要領檢查是PLC自身的異常,還是外部電路的故障。 19九江職業技術學院電氣工程系(2)利用FX系列PLC基本單元上的LED診斷故障的方法如下:1)若電源輸入正常,“POWER”(電源)LED不亮,可以判定PLC工作不正常。PLC基本單元、擴展單元、擴展模塊及特殊功能模塊面板上的“POWER LED”是靠基本單元或擴展單元內的直流電源點亮的,當接通工作電源后,若該燈不亮,則取下PLC的+24V端子接線,這時若指示燈閃亮,表明傳感器電源的負載過大(PLC給外部傳感器供電時)。在這種情況下,應使用外接+24V直流電源給傳感器供電。發現PLC內部的保險絲熔斷時,可能是有導電性異物混入致使電路產生短路,或PLC內部電路損壞引起短路。2)編程器處于MONITOR狀態,基本單元“RUN”運行時輸入端接點接通,但是基本單元上的“RUN”LED不亮,是基本單元出了毛病。3)“BATTERY”LED亮,應更換電池。4) 某輸入觸點接通,相應LED不亮;或未輸入信號時輸入LED亮,可以判斷是輸入模塊出了問題。20九江職業技術學院電氣工程系5)輸出LED亮,硬件輸出繼電器觸點不動作,是輸出模塊的故障。6)“CPU Error” LED閃亮,表示PLC用戶程序的內容因外界原因發生改變??赡艿脑蛴校轰囯姵仉妷合陆?、外部干擾的影響和PLC內部故障。寫入程序時的語法錯誤也會使它閃亮。7)“CPU Error”LED常亮,表示PLC的CPU運行失控或者掃描周期超過在D8 000中所設定的警戒定時器常數值。這種故障可能由外部干擾和PLC內部故障引起8)“PROGRAM Error”LED閃爍,表示定時器、計數器的常數沒有設定,或程序出錯,程序存儲器的內容不恰當。在這種情況下,應重新寫入正確的程序。 9)“CPU Error”LED亮時,應查明原因,對癥采取措施。21九江職業技術學院電氣工程系本節結束!謝謝觀看!22
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