浅析PLC常见问（wèn）题及解决方法

摘要：介绍PLC可编程控制器在工（gōng）业控（kòng）制（zhì）领域在应用过程中，要保证正常运行应该注意的一系（xì）列常见问题，并给出一些合理的建议及解决方法（fǎ）。
一、简述：
　　多年来，PLC可编（biān）程控制器从其（qí）产生到（dào）现（xiàn）在，实现了接线逻辑（jí）到存储逻辑的飞跃；其功能从弱（ruò）到（dào）强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其（qí）应（yīng）用领域从小（xiǎo）到大，实现了单体设备简单控制到（dào）胜任运动控制、过程（chéng）控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的（de）PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口（kǒu）和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业（yè）控制（zhì）领域的主流控制设（shè）备，在各行各业发挥着越来越大的作用（yòng）。
二、PLC的应（yīng）用领域：
　　目前，PLC在国内外已广泛应用于（yú）钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻（qīng）纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业（yè），使用情况主要分为（wéi）如下几类：
　　1.开关量（liàng）逻辑控制；2.工业过程控制（zhì）；3.运动控制；4.数据处理；5.通信及联网。
三、PLC的应用特点：
　　1.可靠性高，抗干扰能力强。2.配套齐全，功能（néng）完善，适用性强。3.易学易（yì）用，深受工程技术（shù）人员（yuán）欢迎。4.系（xì）统的设计（jì），工作量小，维护方便，容易改造（zào）。
　　(1)安（ān）装（zhuāng）与布线（xiàn）。动力线、控制线以及PLC的电源线和I／O线应分别配线（xiàn），隔离变压器与PLC和I／O之间应采用双胶线连接。
　　PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动（dòng）力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。PLC的输（shū）入与输出（chū）最（zuì）好分开走线，开关量与模拟量也要分开（kāi）敷设。交流输出线和直流输（shū）出线不要（yào）用同一根电缆（lǎn），输出线应尽（jìn）量（liàng）远离高压线和动力线，避免并行。
　　(2)I／O端的接线。输入接线：输入接线一（yī）般不要太长。输入（rù）／输出线不能用同一根电缆，输入／输出线要分（fèn）开。尽可能采用常（cháng）开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原（yuán）理图一致，便于阅读（dú）。
　　输（shū）出连接：输出端接线分为独立（lì）输出和公共（gòng）输出（chū）。在不同组（zǔ）中，可采用不同（tóng）类型和（hé）电压等级的输（shū）出电压。但（dàn）在（zài）同一组（zǔ）中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源（yuán）。
　　由于PLC可（kě）编程的输出元（yuán）件被（bèi）封装在印制（zhì）电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的（de）负载短路，将烧（shāo）毁印制电路（lù）板。
　　使用电感性负载（zǎi）时应合理选择，或加（jiā）隔离继电器。
PLC的输（shū）出负载可能产生干扰，因此（cǐ）要采取措施加以（yǐ）控制。
四、PLC应用（yòng）中需要（yào）注意的问（wèn）题
　　PLC是一种用于工业生产自（zì）动化控制的设备，一般不需要采取什么措施就可以直接在工业环境（jìng）中使用。然而，当生产环境过于恶（è）劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，因此在使用中应注意以下问题：
　　1.工作环境
　　(1)温度。PLC要求环境温度在0～55℃，安装时（shí）不能放在发热量大的元（yuán）件下（xià）面，四周通风散热的空间应（yīng）足够大。
　　(2)湿度。为了保证PLC的绝缘性能，空（kōng）气的相对湿（shī）度应（yīng）小于85％(无凝露)。
　　(3)震动。应使PLC远离强烈的震动（dòng）源，防止振动频率为10～55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避（bì）免震动时（shí），必须采取减震措施，如采用减震胶等。
　　(4)空气。避免有腐蚀和易燃的气体（tǐ），例如（rú）氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘（chén）或腐蚀性气（qì）体的（de）环境，可将PLC安装（zhuāng）在封闭性较好的控制室或控制柜中。
　　(5)电源。PLC对（duì）于电（diàn）源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严（yán）重的环境中，可以安装一（yī）台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。
　　2.控制系统中干扰及其来源
　　现（xiàn）场电磁（cí）干扰是PLC控制系（xì）统中最常见也（yě）是最易影响系统可靠性的因素（sù）之一，所谓治标（biāo）先治本，找出问（wèn）题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道（dào）现场干扰的源头。
　　(1)干扰源及一（yī）般分类。通（tōng）常电磁干扰按干扰模式不同（tóng），分为共模干扰（rǎo）和差模干扰。
　　(2)PLC系统中干扰的主（zhǔ）要（yào）来源及途径
　　强电干（gàn）扰：PLC系统的正常供电电源均由电网供（gòng）电。由（yóu）于电网覆盖范（fàn）围广，它将受到所有（yǒu）空间（jiān）电磁干扰而在线（xiàn）路上感应电压。
　　柜内干扰：控（kòng）制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程（chéng）度的（de）干扰。
　　来自接（jiē）地系统混乱时的干扰：接地是提高电子设备电磁（cí）兼容（róng）性（xìng）(EMC)的有效手段（duàn）之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰。
　　来自（zì）PLC系统内（nèi）部的干（gàn）扰：主要由系统内部元器（qì）件及电路间的相（xiàng）互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射（shè）及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地（dì）的相互影响（xiǎng）及（jí）元器件间的相互不匹配使（shǐ）用等。
　　变频器干扰：一是变频器（qì）启动及运行过程中产生（shēng）谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响（xiǎng）电网的供电质量；二是变频器（qì）的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正（zhèng）常工作。
　　3.主要抗干（gàn）扰措施
　　(1)电源的合理处理，抑制电网引入的干扰。对于电源引入的电网干扰可（kě）以安装一台带屏蔽层的变（biàn）比为1:1的（de）隔离变压（yā）器，以减少（shǎo）设备（bèi）与地之间的干扰，还（hái）可以在电源输入端串接LC滤波电路。
　　(2)正确选择接地点，完善接地系统（tǒng）。良好的接地（dì）是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避（bì）免偶然发生的电压冲击危（wēi）害。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电（diàn）流（liú），通过屏蔽（bì）层（céng）与芯线（xiàn）之间的耦合，干扰信号回（huí）路。
　　安全地或电源接地（dì）：将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电（diàn）源（yuán）漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下（xià），不会对人造成伤害。
五、结束语： 
随着PLC可编程应（yīng）用领域的不断拓宽，如何（hé）高效可靠的使（shǐ）用PLC也成（chéng）为（wéi）其发展的重要因素。21世纪，PLC会有更大的（de）发展（zhǎn），产品（pǐn）的品种会（huì）更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面（miàn）、完备的通信设（shè）备会更好地适应各种工（gōng）业控制场合的需求，PLC作（zuò）为自动化控制网络和国际通用网络的重要组（zǔ）成部分，将在工业控制领（lǐng）域（yù）发挥越来越大的作用。