淺析PLC設備的有效應用及維護

【摘 要】PLC是一種高性能微機化自控設備，隨著信息化自動技術的發展，其已經被廣泛應用于各個領域。PLC采用可編程存儲器，隨著計算機技術、傳感器技術、控制技術及通信技術的進步，其功能越來越強。鑒于此，本文簡要分析PLC設備的有效應用及維護情況，以期促進相關行業高效利用PLC設備。

【關鍵詞】PLC設備；應用；維護

PLC即可編輯邏輯控制器，它主要以微處理器為基礎，合理應用計算機技術和控制原理的現代化自動控制設備，目前被廣泛應用在各個工業領域。每一個PLC均有相對應的控制圖紙，在維修過程中，記錄指示燈，依照控制圖紙，可快速判斷故障問題并進行維修，和繼電器相比較，其維修更便捷。目前PLC設備在汽車自動化生產線也得到廣泛應用，下面本文簡單介紹其應用及維護情況。

1.PLC工作原理

PLC作為一種先進的數字化運算操作電子體系，其主要由存儲器、電源、多種功能模塊、中央處理單元（CPU）及輸入輸出接口電路等各個部分組成。PLC主要是一種適宜用在工業領域的計算機系統，它可以取代繼電器進行邏輯控制[1]。其中的CPU是該設備的核心部分，主要負責從編程器系統內部鍵入用戶必需的流程及相關數據，然后發送、存儲。同時利用輸入/輸出設備及時接收現場數據狀態，而較常用的中央處理器包括通用微處理器、單片微處理器等。不同類型的存儲器均由用戶和系統存儲器兩部分組成，其中用戶部分主要儲存依照各種不同任務編寫出來的PLC各項程序，及程序中的不同數值數據；而系統存儲器部分主要儲存整個系統程序，任何一名用戶無權更改。至于輸入/出端口負責接收、采集開關量（電位器、傳感器等）輸入/模擬的各種信號，并連接被控制對象中的多種執行元件。其結構簡圖如下圖1所示：

2.PLC設備在汽車生產線的有效應用

汽車工業發展初期需用大量人力、物力，生產效率低，隨著現代化控制理論的發展，汽車生產線采用半自動控制裝置或者自動控制機器人，進行大批量生產，與此同時質量也得以控制，進而促進了企業工業的進步。現代汽車在生產過程中多應用先進的控制技術、工業技術，尤其在汽車車橋焊接生產過程中，將PLC當作控制中心，將其和現代化計算機網絡技術相結合，有效更改生產過程各項參數，從而滿足了消費者的多樣化需求，擴大了市場占有率，取得了良好的市場效益[2]。在汽車生產過程中，運用的材料、技術較復雜、分散，且每道工序獨立運行，故十分有必要實施分布式控制，既要控制好單臺設備的獨立操作程序，又要控制好整條生產線，第一時間發現問題點，以免生產線設備問題影響生產效率。

以某條汽車生產線為例，其長約80m的線體上分布13個控制盒，且每個控制盒上面有急停、手動控制和放行等指標標識。全部設備間的急停按鈕互相串聯，并對小型繼電器實施有效控制吸合。在PLC輸出端口，模塊系統啟動前不會發亮，若按下其中任何一個急停按鈕，則其中一個控制指示燈發亮，當該燈熄滅，系統立即恢復啟動，在運行停止狀態下相關指示燈也會發亮。若維修人員發現故障，并將首個手動開關移動至自動位置，其余程序按放行，則系統不會啟動，需檢查PLC輸入模塊，若指示燈未亮，則提示開關或者線路發生故障。系統啟動以后運行速度慢，需檢查PLC輸出端，各指示燈亮，需更換繼電器保持良好運行速度[3]。PLC輸出及其相關指示燈表示運行情況。記錄PLC設備的各個指示燈有助于分析后續原因。

3.PLC設備的維護

PLC設備的各元器件組成中，各種設備均有一定的使用期限，通常情況下，繼電器使用壽命高達幾百萬次，電解電容使用期限約3年，維修PLC設備時，需要同步做好有關檔案記錄，主要包括設備及其內部器件啟用與更換時間，維修運行記錄，各種圖紙、程序清單及說明書等。在自動化生產線運行過程中，有些故障問題會重復出現，查閱維修記錄將會提升排查速度。對PLC設備實施日常維護的過程中，需及時更換PLC各種部件，并及時切斷PLC電源，禁止帶電操作。檢查PLC設備時，著重考慮環境因素，注意觀察PLC運行環境是否合格，供電電壓和粉塵是否處于有效范圍內，PLC設備的內部接插線接觸是否良好，電解電容和鋰電池所用時間是否符合說明書要求。

在具體維護過程中，還要注意檢查連接電纜是否老化，或者受到外力破壞，當線體極易發生振動時，需確保對接線端子的緊固。完成PLC設備維護工作后，及時清理維修垃圾，因為剪下來的導線可能誘發設備短路。同時太多塵土則可能誘發接觸不良，為了避免大量粉塵進入PLC設備內部，需要定期清掃粉塵[4]。如果發現PLC設備虧電指示燈發亮，則需快速和供應商聯系，更換專用電池，以免丟失內部程序，導致線體停產。隨著科技的發展，借助記憶存儲作用可緩解電量不足引起的程序問題，確保線體快速恢復正常。

此外，受到外部環境因素、使用時間的影響，PLC設備極易受到干擾，且這種干擾所致的參數差異在維護、排查故障時難以查出，浪費大量時間，故需提前考慮PLC設備抗干擾問題。因為外部雷電，無線電廣播引起的輻射干擾，或者內部信號電纜引起的互相干擾極易影響到PLC設備正常運行，故需對PLC設備輸入電源實施穩定處理，以免發生太大的電壓變動，造成系統故障。在選用電纜時，一定要選用質量高的屏蔽電纜，從而降低動力線帶來的電磁干擾。并且要合理選擇PLC設備接地點，不斷改進接地系統，采用多種接地方式，進一步解決高電壓產生的PLC外殼帶電問題。

4.結束語

總之，在汽車自動化生產線中采用PLC設備，故障多出現在一次檢出元件和終端執行元件中，但也需注意電磁干擾對于PLC設備帶來的不良影響。通過不斷改進流程，針對PLC設備制定出科學合理的維護制度，并切實做好清理、記錄等各項工作。一旦發生故障，立即對比指示燈，翻閱圖紙，進而快速找出問題，縮短維護時間，提高運行效率。

【參考文獻】

[1]張全偉.Plc設備應用與維護[J].數字技術與應用，2010，2（03）：85-88.

[2]姚翀.汽車生產線PLC電控設備的維護探析[J].硅谷，2014，4（03）：103-105.

[3]陳樹華，郭寶強.汽車生產線PLC電控設備的維護[J].汽車工程師，2009，7（08）：186-188.

[4]尤陽陽.汽車白車身焊裝生產線的PLC控制系統設計與實現[D].長安大學，2009.