淺談PLC應用技術(shù)及應用中注意問題

（渤海裝備遼河重工有限公司電器公司，遼寧 盤錦 124010）

淺談PLC應用技術(shù)及應用中注意問題

李治霖

（渤海裝備遼河重工有限公司電器公司，遼寧 盤錦 124010）

PLC是目前工業(yè)領(lǐng)域主流的控制產(chǎn)品，結(jié)合PLC的特點，它在安裝時應注意的一些問題，以及有可能會對PLC運行產(chǎn)生干擾的因素等進行了簡要的說明和討論。

PLC；抗干擾；特點；注意問題

一、PLC具有以下優(yōu)點

1 可靠性高，抗干擾能力強

對于電氣控制設備，高可靠性、穩(wěn)定性是關(guān)鍵性能指標。由于PLC從硬件方面采用先進的集成電路技術(shù)，對輸入信號進行濾波、輸入和輸出信號的光電隔離，同時對工藝制造嚴格控制，在軟件方面設置運行監(jiān)控程序，設置故障檢測和診斷，同等技術(shù)，保障了PLC在非常惡劣的環(huán)境下長期連續(xù)可靠地工作。

2 使用方便

（1）控制方便：PLC控制邏輯是建立在程序基礎(chǔ)上，由程序代替硬件接線，程序的修改相對于硬件更改，要方便的多。

（2）編程方便:PLC是面向用戶的設備，因此大部分PLC都充分考慮到了現(xiàn)場工程人員的技能和習慣，采用簡單易學的編程語言，如梯形圖、助記符、功能塊圖等多種編程方式，可任意選用。

（3）維修方便：PLC有很多故障提示信號，有完善的自診斷和顯示功能，而且本身可以作故障情況記錄。所以即使發(fā)生故障，很容易診斷，同時，診斷出故障后排故也非常簡單，只需按功能模塊排故，進行更換就可以。

3 靈活性好

（1）編程靈活：PLC采用與實際電路接線近似的梯形圖語言，該梯形圖與繼電器圖類似，對于毫無計算機知識和的編程語言的操作者來說，通過這種直觀形象語言很容易被理解和掌握。

（2）擴展靈活：PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，針對不同的現(xiàn)場信號會有相應的I/O模塊、器件或設備，這些豐富的I/O接口模塊為PLC的應用提供了便利，操作者可根據(jù)現(xiàn)場情況選用適合的模塊，進行組合，如需要增加輸入輸出點數(shù)，可加裝相應的模塊即可實現(xiàn)擴展，也可用多臺PLC連接通信來實現(xiàn)擴展。

（3）操作靈活：PLC具有強制及仿真功能，可以在模擬調(diào)試好后，再到現(xiàn)場安裝，工作量大為減少，大大縮短了設計和投入運行周期，操作十分靈活方便。

4 機電一體化

PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種可編程的控制器，相對于接觸器控制，它的體積大大減小，功能完善，抗干擾性強，將設計大為簡化，實現(xiàn)了電子和機械的完美結(jié)合。

二、 PLC應用時需要注意的一些問題

1 環(huán)境要求

（1）溫度

PLC工作的環(huán)境溫度在0～55℃，安裝時應盡量避免安裝在發(fā)熱量大的元件的下面，同時要求有良好的通風散熱，為確保PLC不致過熱，需要適當增加機架之間的凈空距離和溫度過高時應采用強迫風冷對PLC進行冷卻。

（2）濕度

空氣的相對濕度應小于35%或高于85%（無凝露），從而保證PLC的絕緣性能。必要時應采用”三防”處理。

（3）震動

震動對PLC來說是致命的，應遠離強烈震動源，防止震動頻率為10～55Hz的頻繁和連續(xù)震動。同時對PLC進行點膠加固，還可采用減震膠等措施，減小震動帶來的危害。

（4）空氣

可將PLC安裝在密閉性較好的控制室或控制柜中，這樣可以應對空氣中含有粉塵或腐蝕氣體的環(huán)境。同時應避免空氣中含有腐蝕和易燃的氣體，并注意安裝風扇冷卻。

（5）電源

PLC的電源本身帶有一定的抗干擾能力。在接線時，最好在電源單元和供電電源之間連接帶屏蔽層變比1：1的隔離變壓器，該變壓器的副邊不接地，這樣可以減少設備和大地之間的干擾，還可以保證人員的安全。

1 干擾源及分類

干擾源一般產(chǎn)生于電流或電壓劇烈變化的部位，因為交變的電流會產(chǎn)生交變的磁場，進而產(chǎn)生了電磁輻射；同時交變的磁場會產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。電磁干擾按干擾模式可分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)電壓迭加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。下面是對PLC干擾的主要來源。

（1）來自電源的干擾

PLC系統(tǒng)的正常供電電源來自電網(wǎng)供電，由于電網(wǎng)在傳輸過程中受到空間電磁干擾，從而在線路上產(chǎn)生感應電壓和電流，雖然PLC電源采用隔離電源，但是由于電源內(nèi)部寄生參數(shù)的影響，仍有部分干擾信號，通過電源傳遞到PLC系統(tǒng)中，產(chǎn)生不穩(wěn)定因素。

（2）來自信號線引入的干擾

接入PLC的信號線除了傳遞開關(guān)量信號外，同時也會引入干擾信號。一種是信號線與其他儀表共用觸點而由供電電源串入的電網(wǎng)干擾，可以忽略不計；二是信號線受到空間電子輻射而產(chǎn)生的感應干擾，此種干擾會產(chǎn)生嚴重的后果。由信號線引入的干擾會引起輸入采樣偏差、輸出信號的失真或測量精度的降低，嚴重時將引起元器件的損傷，造成系統(tǒng)故障。

（3）接地不正確引入的雜波干擾

正確的接地，能有效地減弱或抑制電磁干擾，而錯誤的接地會引入嚴重的雜波，進而產(chǎn)生嚴重的干擾信號。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地等，不同的接地點應按系統(tǒng)要求連接在一起，最好不要降PLC和PLC外的設備公用一個接地點。

（5）PLC內(nèi)部各元件引起的干擾

PLC內(nèi)部各元件和電路之間在運行時都會產(chǎn)生一定的電磁輻射，相互影響。所以PLC在制造過程中應充分考慮電磁兼容設計，合理布局、布線，采用合理的結(jié)構(gòu)設計，抑制干擾。

結(jié)語

每種工業(yè)設備對安裝都有一定的要求，PLC也不例外，如果不滿足安裝的環(huán)境，雖然不會影響PLC的功能，但是會影響PLC的使用可靠性和壽命。PLC有著廣發(fā)的應用前景，其產(chǎn)品品種會越來越豐富，可靠性也會越來越好，PLC作為自動化控制的重要部分將在工控領(lǐng)域發(fā)揮越來越巨大的作用。

[1]謝克明，夏路易．可編程控制器原理與程序設計[M]，2002．

[2]鄭鳳翼．圖解西門子S7-200系列PLC入門[M]，2009．

TM57 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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