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6ES7235-0KD22-0XA8正品销售
在PLC维修工作中,外围线路由现场输入信号(如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转换器转换的模拟量等)和现场输出信号(电磁阀、继电器、接触器、电机等),以及导线和接线端子等组成。PLC维修时我们发现,接线松动、元器件损坏、机械故障、干扰等均可引起外围电路故障。所以,PLC维修时排查要仔细,替换的元器件要选用性能可靠安全系数高的优质器件。一些功能强大的控制系统采用故障代码表表示故障,对故障的分析排除带来大便利,PLC维修时应好好利用。
PLC维修实例:水下切粒机的控制系统出现故障,PLC维修工程师发现I5.4无输入导致Q7.0无输出,切粒机无法开启。检查后发现信号转换器和接近开关同时损坏,更换后正常。PLC维修时,象这类故障就具有一定的隐蔽性,排故时要借助万用表、系统原理图和逻辑图逐级排除。
PLC控制系统综合了数字电路、模拟电路、继电回路和计算机技术,具有较高的稳定性和可靠性,但一旦出现故障就会造成整个系统停机损失较大,PLC维修有一定困难且维修费用也较高,借助的维修工具除了万用表有时还要用到示波器甚至计算机,这就要求PLC维修人员具有较高的专业技能,并且有一定的外语和计算机功底,只有对整个系统了解和熟悉后才能对常见的故障做到判断迅速、排除迅速,并尽可能地降低维修费用,确保系统的正常稳定。
引言
近年来PLC控制系统越来越多应用于国内变性淀粉生产线的控制,因为传统的变性淀粉生产线的控制由继电控制系统完成,继电控制系统的缺点是体积庞大,控制接线复杂,故障,可靠性及灵活性差。相比较而言PLC控制系统具有设计组态灵活性好,生产数据采集准确,控制管理功能强大,系统运行稳定可靠性高,系统维护简单,数据通信交换及时,动态响应快等优点。实践明应用PLC控制系统对于提高企业生产性,生产效益,产品质量都具有显著的社会效益和经济效益。
2 系统设计
本系统采用计算机、PLC、智能仪表以及电气控制柜构成的控制监视管理系统,通过PLC程序指令控制现场电气设备的单机或者联锁运行,监视电气设备的运行状态,智能仪表采集现场温度,压力等数据,下位机PLC和上位机HollyView 通过以太网进行数据交互,通过上位机 HollyView 实时以动态图形显示生产流程,生产中的重要工艺数据,设备运行状态,报警故障信息,同时用户可以根据生产中的实际情况通过上位机 HollyView 修改生产工艺参数来调整生产。使整个系统较大化的适应生产的需要。并且可以通过工业以太网和企业的ERP进行数据交换,便于企业对生产线进行管理。
3 工艺控制方案
(1)生产原料输送系统
生产原料输送系统是将生产所需要的原料输送到生产线,其中包括粉料输送控制和试剂输送控制。
根据粉料输送流程依次自动控制进料阀,出料阀,进气阀,放空阀,通过现场的压力仪表远传压力信号将粉料输送到*的粉料仓。
根据试剂仓中液位仪表的液位信号自动控制试剂泵将试剂输送到*的试剂仓。
(2)试剂配置控制系统
试剂配置控制系统是根据生产需要选择相应的试剂根据设定好的重量,按种类分先后称重,控制每种试剂的快慢出液阀开关和每种试剂配置的先后顺序,实现精确称重。将称重好的试剂进行搅拌,输送到*配置仓,根据实际情况通过试剂投加泵进行对粉料投加。
■ 检测各个试剂仓的液位信号,试剂称重仓的重量信号,试剂投加泵的流量
■ 可调整每次试剂配置的称重值,提前值,搅拌时间,使试剂配置达到较佳精度。
■ 可根据试剂投加泵的瞬时流量通过闭环控制投加泵频率从而调整投加配比,使试剂投加量达到较佳比例。
(3)粉料配置控制系统
粉料配置控制系统是6条粉料线与对应试剂控制线进行配比生产反应输送到包装系统,其中包括气流干燥系统的温度、压力由PID控制实现,并有手动设定功能,控制生产线中的设备,实现在上位机中一键自动启停和联锁,确保生产线的正常运行。
■ 检测各条粉料线中工艺参数包括温度,压力等,各个设备的电机电流,频率等。
■ 生产线中的电机,为逆向互锁,从出料到进料的顺序,若有电机过载,则前级电机停机以保证粉料不会在生产线中堵塞。
■ 气流干燥系统的温度、压力由PID控制实现,通过设定温度,压力的目标值对蒸汽阀调节,与实际的测量值进行比较,使温度,压力达到生产线所允许的范围。
4 应用特点
变性淀粉生产线控制系统是采用 LK系列PLC控制和上位机组态软件Hollyview监视操作的控制模式,稳定可靠,功能强大,具有以下特点:
■ 本系统使生产线全程自动化控制,自动化程度高,保证生产线安全、稳定,可靠的运行。
■ 实现现场,中控的两级可控制,较大满足用户的使用需求。
■ 监控画面以数据、动画、实时趋势曲线图、历史趋势曲线图等显示系统设备的运行状态。
■ 本系统开放性强,能通过OPC,DDE,ODBC等通讯协议和ERP软件进行数据交互, 方便进行企业管理。


下面介绍PLC的四个特点:
1、功能丰富
PLC的功能非常丰富。这主要与它具有丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件有关。
它的指令多达几十条、几百条,可进行各式各样的逻辑问题的处理,还可进行各种类型数据的运算。凡普通计算机能做到的,它也都可作到。
它的内部器件,即内存中的数据存储区,种类繁多,容量宏大。I/O继电器,可以用以存储入、出点信息的,少的几十、几百,多的可达几千、几万,以至10几万。这意味着它可进行这么多I/O点的入出信息变换,进行这么大规模的控制。
它的内部种种继电器,相当于中间继电器,数量更多。内存中一个位就可作为一个中间继电器,怎么不多!
它的计数器、定时器也很多,是继电电路所望尘莫及的。小小的箱体或模块,其内部定时器、计数器可达成百、成千。这也是因为只要用内存中的一个字,再加一些标志位,即可成为定时器、计数器,所以才那么多。
而且,这些内部器件还可设置成丢电保持的,或丢电不保持的,即上电后予以清零的。以满足不同的使用要求。这些也是继电器件所难以做到的。
它的数据存储区还可用以存储大量数据,几百、几千、几万字的信息都可以存,而且,掉电后还不丢失。
PLC还有丰富的外部设备,可建立友好的人机界面,以进行信息交换。可送入程序,送入数据,可读出程序,读出数据。而且读、写时可在图文并茂的画面上进行。数据读出后,可转储,可打印。数据送入可键入,可以读卡入,等等。
PLC还具有通讯接口,可与计算机链接或联网,与计算机交换信息。自身也可联网,以形成单机所不能有的更大的、地域更广的控制系统。
PLC还有强大的自检功能,可进行自诊断。其结果可自动记录。这为它的维修增加了透明度,提供了方便。
丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能;同时,也为工业系统的自动化、远动化及其控制的智能化创造了条件。
像PLC这样集丰富功能于一身,是别的电控制器所没有的;更是传统的继电控制电路所无法比拟的。
2、使用方便
用PLC实现对系统的控制是非常方便的。这是因为:首先PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线,更改程序比更改接线,当然要方便得多!
其次PLC的硬件是高度集成化的,已集成为种种小型化的模块。而且,这些模块是配套的,已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块,PLC厂家多有现货供应,市场上即可购得。所以,硬件系统配置与建造也非常方便。
正因如此,用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲,它的程序可编,也不难编。对硬件讲,它的配置可变,而且也易于变。
具体地讲,PLC有五个方面的方便:
(1)配置方便:可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC,那种类型的,用什么模块,要多少模块,确定后,到市场上定货购买即可。
(2)安装方便:PLC硬件安装简单,组装容易。外部接线有接线器,接线简单,而且一次接好后,更换模块时,把接线器安装到新模块上即可,都不必再接线。内部什么线都不要接,只要作些必要的DIP开关设定或软件设定,以及编制好用户程序就可工作。
(3)编程方便:PLC内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器,但它通过程序(软件)与系统内存,这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的PLC,内部继电器数都可以千计,时间继电器、计数也以百计。而且,这些继电器的接点可无限次地使用。PLC内部逻辑器件之多,用户用起来已不感到有什么限制。一考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多,也无关紧要。大型PLC的控制点数可达万点以上,哪有那么大的现实系统?若实在不够,还可联网进行控制,不受什么限制。PLC的指令系统也非常丰富,可毫不困难地实现种种开关量,以及模拟量的控制。PLC还有存储数据的内存区,可存储控制过程的所有要保存的信息。……总之,由于PLC功能之强,发挥其在控制系统的作用,所受的限制已不是PLC本身,而是人们的想象力,或与其配套的其它硬件设施了。
PLC的外设很丰富,编程器种类很多,用起来都较方便,还有数据监控器,可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多,不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言,有的还可用BASIC语言、C语言,以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。
PLC的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的PLC的程序完善之后,凡这种产品都可使用。生产一台,拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试,要省事及简单得多。
(4)维修方便:这是因为:
①PLC工作可靠,出现故障的情况不多,这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的*三个特点时,还将进一步介绍。
②即使PLC出现故障,维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号,如PLC支持内存保持数据的电池电压不足,相应的就有电压低信号指示。而且,PLC本身还可作故障情况记录。所以,PLC出了故障,很易诊断。同时,诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故,而模块的备件市场可以买到,进行简单的更换就可以。至于软件,调试好后不会出故障,再多只要依据使用经验进行调整,使之完善就是了。
(5)改用方便:PLC用于某设备,若这个设备不再使用了,其所用的PLC还可给别的设备使用,只要改编一下程序,就可办到。如果原设备与新设备差别较大,它的一些模块还可重用。
3、工作可靠
用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施,确保它能可靠工作。事实上,如果PLC工作不可靠,就无法在工业环境下运用,也就不成其为PLC了。
(1) 在硬件方面:
PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且,CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰,能正常地工作。
PLC使用的元器件多为无触点的,而且为高度集成的,数量并不太多,也为其可靠工作提供了物质基础。
在机械结构设计与制造工艺上,为使PLC能地工作,也采取了很多措施,可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度,有的PLC可高达80--90度。
有的PLC的模块可热备,一个主机工作,另一个主机也运转,但不参与控制,仅作备份。一旦工作主机出现故障,热备的可自动接替其工作。
还有更进一步冗余的,采用三取一的设计,CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作,较终输出取决于三者中的多数决定的。这可使系统出故障的机率几乎为零,做到万无一失。当然,这样的系统成本是很高的,只用于特别重要的场合,如铁路车站的道叉控制系统。
(2)软件方面:
PLC的工作方式为扫描加中断,这既可保证它能有序地工作,避免继电控制系统常出现的"冒险竞争",其控制结果总是确定的;而且又能应急处理急于处理的控制,保了PLC对应急情况的及时响应,使PLC能可靠地工作。
为监控PLC运行程序是否正常,PLC系统都设置了"看门狗"(Watchingdog)监控程序。运行用户程序开始时,先清"看门狗"定时器,并开始计时。当用户程序一个循环运行完了,则查看定时器的计时值。若**时(一般不**过100ms),则报警。严重**时,还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不**时,则重复起始的过程,PLC将正常工作。显然,有了这个"看门狗"监控程序,可保证PLC用户程序的正常运行,可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。
PLC还有很多防止及检测故障的指令,以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序,对PLC的工作状况,以及PLC所控制的系统进行监控,以确保其可靠工作。
PLC每次上电后,还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序配置了的,用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。
正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施,才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上;出了故障平均修复时间也很短,几小时以至于几分钟即可。
曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中,多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因,即把PLC能可靠工作,作为它的可以选择指标。
4、经济合算
的使用必将带来巨大的社会效益与经济效益,这是科技是**生产力的体现,也是生命力之所在。PLC也是如此。
尽管使用PLC**投资要大些,但从全面及长远看,使用PLC还是经济的。这是因为:
使用PLC的投资虽大,但它的体积小、所占空间小,辅助设施的投入少;使用时省电,运行费少;工作可靠,停工损失少;维修简单,维修费少;还可再次使用以及能带来附加价值等等,从中可得更大的回报。所以,在多数情况下,它的效益是可观的
PLC一般都有三种输出形式可供用户选择,即继电器输出,晶体管输出和晶闸管输出。在线路结构上都采用了隔离措施。
特点:
继电器输出:开关速度低,负载能力大,适用于低频场合。
晶体管输出:开关速度高,负载能力小,适用于高频场合。
晶闸管输出:开关速度高,负载能力小,适用于高频场合。
注意事项:
(1) PLC输出接口是成组的,每一组有一个COM口,只能使用同一种电源电压。
(2) PLC输出负载能力有限,具体参数请阅读相关资料。
(3)对于电感性负载应加阻容保护。
(4)负载采用直流电源小于30V时,为了缩短响应时间,可用并接续流二极管的方法改善响应时间。