淺談PLC應用及使用中的注意問題

摘要: PLC是一種在電器控制技術和計算機技術的基礎上發展起來的專用于工業控制的計算機，它采用可編程的存儲器，目前已成為工業控制領域的核心系統，在各行各業中所起的作用越來越大。但需要注意的是在PLC的使用過程中要保證其正常運行還應該注意一系列的問題。

關鍵詞: PLC抗干擾技術現場電磁干擾

中圖分類號：TP273 文獻標識碼: A文章編號：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

PLC（可編程序控制器）這種新型的工業控制器是在近幾十年發展起來的。PLC在操作上實現了繼電保護和對系統的控制，在很大程度上提高了系統的自動化水平和可靠性，同時因其更加便于系統的集中控制和監測，方便了系統的信息化管理，降低了成本，提高了工作效率，從而具有一定的推廣意義。

1 PLC產生背景

傳統的繼電器系統在控制方式上存在著一些致命的缺點，如體積大、故障率較高難排除、可靠性差，尤其是接線復雜、難更改，對生產環境適應性較差等等，所以開發一種安全、高效的控制方式就成為必然。早期的PLC主要是用于替代繼電器實現邏輯控制的，幾十年來，隨著技術的發展，PLC從其產生至今，無論是在存儲邏輯上，還是在功能上，甚至是應用領域上都在實現著質的飛躍，其可靠性、抗干擾性能都是繼電器系統所無法比擬的。目前，PLC已廣泛應用于各種工業生產和生產過程的自動化控制當中，是一種適用性強，應用場合最廣泛的工業控制裝置。

2 PLC的應用領域及特點

在當今社會的工業生產環境下，只要是涉及控制的地方，都離不開PLC，如鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、 交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，其從生產——包裝——傳送——倉儲——運輸等等環節都需要用PLC控制的自動化設備來完成。其使用范圍上主要涉及兩個方面，一是單機控制為主的一切設備自動化領域，我們只要事先在PLC內據工藝流程設定好程序，一切操作都可以在程序的指導下來運行和完成，比如：包裝機械、印刷機械、自動焊接設備水處理設備、切割、多軸磨床、連鑄機械等等；二是過程控制為主的流程自動化行業，此時所有的設備的連續生產運行，大量監控點和實時參數的記錄也必須依賴PLC來完成，比如污水處理、自來水處理、火電控制、水電控制、冶金行業、太陽能、石油、石化、鐵路交通等等。

PLC的產生是適應于現代化工業發展的需要，其特有的優勢逐漸呈現在人們眼前。主要有以下特點：(1)結構靈活，容易擴展，可以使資源保持較高的利用率；(2)使用方便，編程簡單，系統開發周期短，容易現場調試，易學易用；(3)對運行環境適應性好，抗干擾能力強，可靠性高；(4)傳輸質量高，速度快，帶寬穩定；(5)體積小，重量輕、功耗低、維護方便；(6)成本低，無需布線，節約了資源；(7)適用范圍廣，實現集數據、語音、視頻，以及電力于一體的“四網合一”。

3 PLC應用中需要注意問題

PLC是一種用于工業生產的自動化控制設備，雖然它對環境的適應性好，抗干擾能力強，但當工業生產環境過于惡劣，電磁干擾特別強，或安裝使用不當，就極易造成程序錯誤或運算錯誤，進而造成設備失控和動作錯誤，嚴重時還可造成卡件燒損。為保證PLC的正常運行，提高PLC控制系統的可靠性，在PLC使用中應注意以下問題：

3.1 工作環境

(1)PLC要求安裝環境溫度為0~55oC，空間適當，且易于卡件的散熱，通風，不易于被陽光直射；

(2)PLC要求空氣相對濕度應小于85%（無霜），保證絕緣；

(3)PLC應遠離直接震動或沖擊的場所以及有水滴的場所；

(4)安裝PLC的控制室或控制柜要有較好的封閉性，避免與腐蝕或煙塵空氣、易燃氣體接觸；

(5)遠離高壓設備、動力設備或易產生較大沖擊的設備。

3.2 控制系統中干擾及其應對措施

PLC控制系統中最常見也是最容易影響系統可靠性的因素之一是現場電磁干擾。影響PLC控制系統的干擾源，大都是產生電流或電壓劇烈變化的部位，在共模干擾和差模干擾的疊加信號上，將直接影響測量與控制精度。電磁干擾的來源主要分為三種類型，一是由于空間輻射產生的干擾，二是電源或信號線產生的傳導干擾，三是PLC內部元器件相互輻射產生的干擾。而抑制電磁干擾的原則就是：抑制干擾源，阻斷干擾途徑、提高設備的抗干擾能力。在具體PLC的抗干擾設計中主要還是考慮來自系統外部的抗干擾措施，有以下幾點：

(1)采用性能優良的電源，抑制電網引入的干擾。使用內置保護電路的絕緣型電源，選用隔離變壓器，也可以在隔離變壓器之前加濾波器，為保障電源的不間斷供電，加UPS，提高供電的安全可靠性。

(2)正確選擇電纜的和實施鋪設，消除空間輻射干擾。信號線和動力線分開鋪設，采用屏蔽電力電纜，可以降低動力線產生的電磁干擾。

(3)軟件措施抗干擾。如采用數字濾波和工頻整形采樣技術、采用定時校正參考點電位技術、采用信息冗余技術，采用間接跳轉技術等。

(4)正確選擇接地點，完善接地系統。良好的接地主要為了抑制干擾。

3.3 PLC日常維護

對于PLC的日程維護比較簡單，主要是以下幾個方面：(1)設備定期檢查。定期檢測PLC柜中接線端子的連接情況，對柜中給主機供電的電源定期重新測量工作電壓，檢查設備運行環境是否符合要求；(2)定期設備清掃。定期對PLC進行清掃，定期更換電源機架下方過濾網；(3)做好檢修前準備。準備好檢修工具，做好防靜電準備，聯系好相關人員，掛好檢修牌；(4)正確的設備拆裝。拔插配件，要格外小心，輕拿輕放，并運離產生靜電的物品。

4 PLC未來展望

21世紀，PLC會有更大的發展空間。無論是從技術上還是從產品規模看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，PLC產品的品種會更豐富、規格更齊全，會更好地適應各種工業控制場合的需求。而伴隨著計算機網絡的發展，可編程控制器作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分，將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。