摘 要:每一間自動(dòng)化制造商和代理商都會(huì)跟隨技術(shù)的進(jìn)步與市場的變化適時(shí)的發(fā)布新型的 PLC。每年都會(huì)有新的自動(dòng)化工程師進(jìn)入技術(shù)經(jīng)理職位。每年都會(huì)有來自專業(yè)學(xué)校的初級(jí)工程師由進(jìn)入自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)研發(fā)領(lǐng)域。因此,如何選購最恰當(dāng)?shù)腜LC永遠(yuǎn)是最基礎(chǔ)也是最重要的課題。選購選型失敗所導(dǎo)致的損失有的時(shí)候?qū)τ诠こ添?xiàng)目的損害是致命的。本文論述的PLC選型選購雖然基于臺(tái)達(dá)公司,但是引用原則適合一般的選購選型設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:PLC 選購 選型 技術(shù)經(jīng)理
1 引言
在PLC日益成為工廠自動(dòng)化基本技術(shù)平臺(tái)的時(shí)代,如何選用一部適用的PLC以達(dá)到真正需要,而又能符合經(jīng)濟(jì)效益,是一項(xiàng)重要課題。PLC本身強(qiáng)調(diào)的特色是:體積小、功能高、性能強(qiáng)、操作簡便、程序設(shè)計(jì)簡易、模塊擴(kuò)充有彈性、聯(lián)機(jī)容易等。針對(duì)上述特色說明,選擇符合功能需求與經(jīng)濟(jì)效益的PLC系統(tǒng)。本文雖然基于臺(tái)達(dá)系列PLC論述,但是引用原則適合一般的選購選型設(shè)計(jì)。
2選用PLC的參考條件
各廠家所生產(chǎn)或代理PLC所具有的功能都大同小異,差異并不顯,因此以受控制系統(tǒng)的大小、未來的擴(kuò)展性、及經(jīng)費(fèi)預(yù)算來考慮。在選擇上,可先就廠商PLC目錄做初步的決定,可能考慮的要項(xiàng)如下:
2.1提供的基本容量特色
(1)輸入信號(hào)之電壓范圍。
(2)提供之指令功能:基本的操作指令、可延伸之應(yīng)用指令、數(shù)據(jù)處理指令、算數(shù)指令、PID指令等等。
(3)PLC之指令處理速度(即執(zhí)行速度)通常以u(píng)sec計(jì)。
(4)內(nèi)含之內(nèi)存容量,通常以K bytes計(jì)。
(5)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器功能。
(6)資料緩存器的容量。
(7)I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)充量。
(8)其它特殊功能:如浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、萬年歷與系統(tǒng)時(shí)鐘、高速計(jì)算能力等等。
2.2外圍之可擴(kuò)充能力
(l)與個(gè)人計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)的方便性。
(2)使用個(gè)人計(jì)算機(jī)編譯軟件之容易性。
(3)D/A或A/D轉(zhuǎn)換模塊之供應(yīng)。
(4)PLC網(wǎng)絡(luò)功能。
(5)控制運(yùn)動(dòng)裝置功能,如步進(jìn)馬達(dá)、伺服馬達(dá)、定位控制器。
2.3PLC的電源規(guī)格
絕大多數(shù)是以交流(AC)為電源,應(yīng)注意如下事項(xiàng):
(1)電壓之范圍。
(2)電源斷電的可允許瞬問時(shí)間為多長,PLC仍不受影響且繼續(xù)動(dòng)作。
(3)電源的保護(hù)措施,和所能容忍的最大使用電壓及電流。
(4)整個(gè)機(jī)臺(tái)的功率消耗量為多少V、A或W。
2.4PLC輸入規(guī)格注意事項(xiàng)
(l)輸入之最大電壓。
(2)輸入可允許的最大電流。
(3)輸入為0N時(shí)之最小電流。
(4)輸入為OFF時(shí)之最大電流。
(5)回路的絕緣型態(tài)。
2.5 PLC輸出規(guī)格注意事項(xiàng)
(l)外部電壓的型態(tài)及值。
(2)是電阻性負(fù)載或電感性負(fù)載。
(3)當(dāng)輸出開路時(shí)的最大泄露電流值。
(4)輸出端在0N時(shí)及0FF時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。
(5)輸出回路所采用的回路絕緣方式。
2.6環(huán)境條件
(1)PLC使用的溫度范圍。
(2)耐震性。
(3)耐撞擊性。
(4)耐噪聲。
(5)耐電擊之能力。
(6)系統(tǒng)的整個(gè)絕緣抗阻。
(7)接地的設(shè)置。
(8)工作環(huán)境的限制,主要是IP防護(hù)等級(jí)。
3使用前檢查與日常維護(hù)
3.1使用前檢查
(l)檢查電源接線(電源OFF)。電源端子接線錯(cuò)誤、直流輸入線與電源線短路,或輸出線之a(chǎn)短路等均會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞PLC。在接通電源前先檢查電源及接地的接線,以及輸入/輸出接線。
(2)程序及檢查:電源0N,DVP-PLC,STOP。使用外圍裝置將程序?qū)懭胫鳈C(jī)之后,將寫入程序讀出、并使用程序檢查功能(請(qǐng)參考HPP中文操作手冊(cè))來檢查程序之回路與文法是否正確。
(3)運(yùn)轉(zhuǎn)與測試:電源ON、PLC-RUN。RUN輸入端及COM端導(dǎo)通的話,或?qū)UN開關(guān)撥至0N位置,處于運(yùn)轉(zhuǎn)模態(tài),運(yùn)轉(zhuǎn)中可藉由HPP來變更定時(shí)器(T)、計(jì)數(shù)器C,緩存器(D)之設(shè)定值及暫存值,并可強(qiáng)制輸出接點(diǎn)作ON/OFF動(dòng)作。使用HPP可呼叫出各部繼電器之ON/OFF動(dòng)作及T、C、D之設(shè)定值與現(xiàn)在值。
(4)LED指示燈檢測異常。電源指示上POWER燈正常時(shí)主機(jī)通上電源時(shí)LED亮綠燈,如果主機(jī)通上電源時(shí)指示燈不亮若拆掉+24V導(dǎo)線,指示燈會(huì)亮,表示PLC的DC負(fù)載過大,這時(shí)請(qǐng)另行準(zhǔn)備DC24V電源供應(yīng)器。
(5)電池電壓指示(BATT、LOW燈):
·當(dāng)電池電壓不足時(shí)本指示燈亮,同時(shí)特殊補(bǔ)助繼電器ON o當(dāng)此燈開始亮起,約一個(gè)月后程序(當(dāng)使用RAM時(shí))自動(dòng)消失,而靠電池作停電記憶之記憶區(qū)全部歸0。
·當(dāng)此燈亮?xí)r請(qǐng)交換新電池(建議五年更換一次)。
·當(dāng)主機(jī)蓋拿下即可更換電池。
·如果特殊補(bǔ)助繼電器被驅(qū)動(dòng)的話,即使電池電壓已降低BATT,VLED仍不會(huì)點(diǎn)亮,但特殊補(bǔ)助繼電器將被設(shè)定為ON。
·.如果電池電壓下降,則用來設(shè)定定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或其它目的的資料緩存器內(nèi)的資料將不可靠。
? (6)程序錯(cuò)誤指示(PROG.E燈閃爍):
·定時(shí)器/計(jì)數(shù)器忘了設(shè)定而使用該號(hào)接點(diǎn)、程序回路不合理、電池電力不足、或是因外來之噪聲干擾導(dǎo)致程序內(nèi)容產(chǎn)生變化時(shí),此點(diǎn)閃爍。此時(shí),請(qǐng)檢查程序是否正確,是否有較強(qiáng)之噪聲干擾源存在,電池電壓是否不足。
·當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)可由Hpp按[OTHER]鍵兩次,即可顯現(xiàn)出偵錯(cuò)號(hào)碼,另外亦可由D1004來顯示值。偵錯(cuò)號(hào)碼請(qǐng)參考功能說明。
·CPU錯(cuò)誤指示:ERROR燈亮。
· 當(dāng)cpu因外來噪聲或異物侵入而失控,或程序執(zhí)行時(shí)間超過0.1秒時(shí),CPU,ERROR將點(diǎn)亮。在PLC電源0N狀況下,插拔內(nèi)存卡匣也會(huì)使CPU-LED點(diǎn)亮。
·關(guān)掉電源一會(huì)兒再打開電源,然后再使PLC運(yùn)轉(zhuǎn)。若此時(shí)PLC可正常運(yùn)轉(zhuǎn),請(qǐng)檢查可能發(fā)生的噪聲源,或PLC內(nèi)部有否異物侵入。
· PLC接地線至少2平方 (AWG14)盡量使接地線長度縮短,建議采用Class接地(接地阻抗低于100?如果因接地不正確而使PLC功能不正常請(qǐng)將接地線自端子拆除,此時(shí)需將主機(jī)與擴(kuò)充機(jī)之接地端子連接在一起。
·當(dāng)?shù)鼐€自PLC拆除時(shí),若錯(cuò)誤指示由CPU-LED變成PROG.E時(shí),請(qǐng)查看程序之執(zhí)行周期時(shí)間是否過長(超過100ms以上)?執(zhí)行周期時(shí)間存放在資料緩存器D1012。
(7)輸入信號(hào)顯示:
·輸入信號(hào)ON/OFF狀態(tài)由輸入指示燈顯示,也可由Hpp或計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)畫面叫出監(jiān)控。
·當(dāng)輸入開關(guān)之ON定格電流過大時(shí),輸入開關(guān)會(huì)發(fā)生接觸不良的情況請(qǐng)注意。
·輸入開關(guān)并接指示燈作輸入顯示時(shí),請(qǐng)注意當(dāng)開關(guān)OFF時(shí),PLC仍會(huì)因?yàn)椴⒔灾甘緹糁畾堄嚯娏鞯年P(guān)系,造成PLC輸入點(diǎn)無法OFF而形成誤動(dòng)作。
·凡是比程序執(zhí)行時(shí)間短之外部輸入點(diǎn)ON/OFF,CPU無法有效的抓取。
·PLC主機(jī)或I/0擴(kuò)充機(jī)座上之DC24V電源供應(yīng)端過負(fù)載或短路時(shí),內(nèi)部保護(hù)回路會(huì)自動(dòng)的將電壓降低而造成PLC停機(jī)。此種情況下,請(qǐng)將24+之配線全部拿開再檢查配線。
·千萬不要在輸入端外加電壓,尤其是AC 110V/220V將造成輸入回路燒毀。
·主機(jī)與I/O擴(kuò)充機(jī)座之輸入端子臺(tái)是可自由插入/拔除的。
(8)輸出信號(hào)顯示。若輸出負(fù)載未能依LED狀態(tài)的ON/OFF動(dòng)作可能原因有:
·輸出接點(diǎn)因過載或短路造成接點(diǎn)損壞或不良。
·主機(jī)或擴(kuò)充機(jī)端子臺(tái)是可拆式,有可能接觸不良,重新再鎖緊。
·外加之電源線路有問題。
3.2日常維護(hù)檢查
(1)鋰電池壽命約5年,需更換。
(2)輸出接點(diǎn)電流較大或O N/OFF頻繁者要注意接點(diǎn)壽命,檢查更換。
(3)PLC使用于振動(dòng)機(jī)械上時(shí)要注意端子的松動(dòng)現(xiàn)象。
(4)注意Plc的外圍溫度( O-55方)濕度(35-85%RH不結(jié)露)及粉塵。
(5)鋰電池電壓太低,面板上燈會(huì)亮,雖然程序尚可保持一月以上。
(6)更換電池方法步驟:切電源、取下上蓋板、拔下舊電池、30秒內(nèi)插上新電池、固定新電池并蓋好上蓋板。
4 結(jié)束語
PLC選購選型是一個(gè)多目標(biāo)綜合優(yōu)化的過程,既包括工程技術(shù)問題,也包括經(jīng)濟(jì)成本問題,因此如何選購最恰當(dāng)?shù)腜LC常常是工程經(jīng)理們難于把握的。選購選型失敗所導(dǎo)致的損失由時(shí)候?qū)τ诠こ添?xiàng)目是致命的。例如指令速度是否滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性？例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否滿足項(xiàng)目要求？例如資料緩存器的容量是否滿足用戶程序長度要求？本文的某些技術(shù)細(xì)節(jié)難免局限于具體的PLC品牌特點(diǎn),但是幾乎所有的PLC均有相應(yīng)的功能定義,可以經(jīng)過恰當(dāng)?shù)膶?duì)比轉(zhuǎn)化成為普遍適用的原則。
