西門子PLC在工廠應用中常見問題及處理淺談

劉淑余

【摘要】近年來，隨著PLC技術的不斷優化和應用領域的不斷增加，我國的很多裝置都配備了PLC，尤其是在電氣控制的自動化生產線方面，PLC的應用成果最為顯著，設備電氣控制的起制動性能在很大程度上得到改觀。PLC以其結構簡單、操作便捷和性能可靠的有點，被廣泛應用于工業生產的各個方面。從冶金鋼鐵方面來講，近年來，鋼板預處理技術取得了極大的進展，不僅為鋼板的進一步應用提供了優質的產品，還為鋼板在海洋運輸和倉儲防腐方面提供了很好的幫助。

【關鍵詞】 plc；工廠；問題；對策；西門子

一、西門子PLC的結構及特點

西門子PLC可編程控制器主要由CPU模塊、模擬量和數字量輸入輸出模塊、電源模塊、通信模塊、編程設備和接口模塊六大部分組成。CPU模塊主要通過用戶使用的編程程序收集信號，并通過其自身的微處理器和存儲器執行不同的程序操作和數據要求；模擬量和數字量輸入輸出模塊主要由按鍵、電位器、發電機、開關、變送器等組成，輸入模擬量和數字量信號，使數字量輸出模塊更加有效地控制報警設置，閥門和接觸器等；電源模塊主要通過交流和直流轉換之間的電流，為背板總線提供合適的直流電源，一般為5V直流電源；通信模塊主要是通過I/O接口與計算機設備之間的通信控制為處理系統提供PLC的具體信息。編程設備主要用于通過STEP 7軟件下載和編程程序；接口模塊主要通過擴展其容量來為PLC提供可用電源。

西門子PLC具有三大特點，即安裝和接線、穩定性好和I/O接線。西門子PLC的安裝和接線特點主要是使用雙橡皮線將變壓器隔離并連接到PLC.注意控制線，電源線和I/O線的獨立接線，輸入輸出線不能接觸是非常重要的，數量和開關也應單獨設置，輸出線原理不能與電力線并聯。直流和交流輸出線采用不同電纜。西門子PLC具有穩定性好、抗干擾能力強、使用方便、易于維護等特點。升級方面也比較簡單，因此具有較高的可靠性。西門子PLC的I/O接線，因有其獨特的接線方式，可以使感性負載進行合理的選擇，并將輸入輸出線接在不同的電纜上面，梯形圖的設置與繼電器的原理也進行相結合，使其在同一個系統中的電壓輸出值相同。

二、西門子PLC在工廠應用中常見的問題

西門子PLC系統的通用性非常良好，所以說不用進行特殊的處理工作，可以直接的在工廠中進行應用，這給工業生產工作的自動化發展帶來了很大的便利。不過，在工廠中的生產環境往往都比較惡劣，而且容易產生變化，一系列的干擾因素都會對PLC的穩定性產生影響，如果在使用或者是安裝的過程中出現不正確的操作，都有可能導致程序運算的錯誤操作，從而拉慢了生產線的進度，嚴重的時候還會引發一定的安全事故，在這我們對常見的問題進行了介紹，總的來說，西門子PLC在工廠中常見的問題有如下兩類：

（一）工作環境導致的問題

工業工作環境的影響集中在許多因素的影響，其中包括濕度、溫度、功率、振動和空氣等各方面的因素。它們都會導致PLC系統運行失敗：對于溫度影響，工業生產溫度不確定，有時很高，但有時會相對較低。我們不能保證PLC系統一直處于常溫下，因此，溫度的變化容易引發一系列問題；對于濕度，西門子PLC的工作狀態必須保證有足夠的絕緣，濕度必須控制在一定范圍內，但實際工作環境難以控制，因此很容易出現一系列濕度問題。

（二）控制系統產生的干擾

影響西門子PLC穩定工作的主要因素是電磁干擾。電磁干擾會導致PLC系統工作混亂，并會發生一些錯誤的操作。一般來說，電磁干擾引起的問題主要集中在差模干擾和共模干擾兩方面，因為西門子PLC系統的供電來自電網，而且由于電網受到輻射干擾，所以西門子PLC系統的電路相對容易產生電磁干擾。大電感負載、接線和高壓電氣設備會對PLC系統造成干擾。如果干擾導致系統內部電路與元件之間不匹配，會產生更嚴重的電磁輻射現象，因此我們必須注意這種干擾。當變頻器在運行過程或啟動過程中受到諧波傳導的影響時過程中，會導致電壓畸變情況，也會產生一定強度的電磁干擾現象，對設備的正常運行產生很大的影響。

三、西門子 PLC應用中需要注意的問題

（一）工作環境

（I）溫度。西門子PLC要求環境溫度為0-55℃。在安裝過程中，不得將其放置在發熱組件的下面。（2）濕度為保證西門子PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85%（不結露）。（3）振動。西門子PLC應遠離強振源，以防頻率或連續振動，頻率為10-55Hz。當使用環境無法避免振動時，必須采取措施減少振動，如使用減震膠等措施。（4）空氣。避免腐蝕性和易燃性氣體，如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有大量灰塵或腐蝕性氣體的環境，西門子PLC可安裝在封閉的控制室或控制室。（5）電源。西門子PLC對電源線有一定的抗干擾能力，在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾。

（二）主要抗干擾措施

（1）合理處理電源，抑制電網引入的干擾。對于電源引入的電網干擾，可以安裝屏蔽比為1：1的隔離變壓器，以減少設備與地面之間的干擾。（2）正確選擇接地點，改善接地系統。良好的接地是保證西門子PLC可靠運行的重要條件，可以避免意外電壓。此外，屏蔽層、接地線和地線可能構成一個閉合回路。在磁場變化的作用下，屏蔽層會出現感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，信號環路會受到干擾。

安全或接地的電源：接地電源電纜接地和機柜連接到安全接地。如果電源泄漏或機柜已充電，它可以從安全接地引入地面，不會對人造成傷害。

四、結語

通過采用西門子plc的應用，有效的減少了工廠內運行維護人員，降低了運行人員的勞動強度。工廠的經濟效益、環境效益和社會效益顯著，因此，西門子plc也必將有更加廣泛的應用。

參考文獻：

[1]商丹丹.西門子PLC控制網絡的配里策略與應用[J].科技展望，2016，26（15）：119-120.

[2]王慧.西門子工業控制的PLC應用及千擾探討及預防思路構架[J].電子測試，2016（Z1）：71-72.