PLC的选择与应用分析

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摘 要 主要针对工业化生产中plc控制器运用方面的内容进行分析，是根据工作经验总结出来的关于设备选型及设备运行中的故障处理等方面问题的心得体会。将这些经验总结出来，与大家一起研究，共同提高。

关键词 PLC；控制；程序

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0199-01

在电气工作中，经常会遇到各种故障和不正常的工作状态，迫使生产停止或生产设备损坏，给公司造成重大损失。而好多故障都是由于PLC配置不当或故障处理不及时造成的，通过大量的维修事例分析，对比工作实际总结发现，若想减少故障和不正常工作状态，必须精心选择合适的PLC，及时处理PLC出现的各种问题才能保证公司正常生产。以下是经过大量的工作实践，对选择与应用PLC时一些常见问题的归纳总结。

在选择PLC机型方面，一定要满足控制需要，确保性能可靠，并且便于设备维护，选型合适而且合格，经济实用。主要坚持以下几点。

1）选择PLC，首先考虑结构形式，整体式PLC的I/O点的价格要比模块式的便宜，经济并且还小不占空间，所以在一些单体设备的小型控制系统中，经常选用；而模块式PLC的便于进行功能扩展，设备选择余地较大。在维修时只要更换故障模块即可，方便修复故障。因此对于较复杂系统和环境差（维修量大）的场合，一般选用模块式PLC。

2）在选择安装PLC的方式时，考虑到集中式系统反应迅速、投入低，主要用在简易控制场合；大型系统比较复杂，控制设备多，一般采用远程式，因为这些设备分布区域很广，可以分开安装，连线比集中式要短。由多台设备组合成一个系统，既要单独控制，又要相互配合，这种情况可使用分布式系统，使用小型PLC，通过通信装置来实现相互联系。

3）小型PLC本身具备运算定时等控制功能，对于开关顺序控制的电气功能都可实现。对于控制较复杂，要求按照工艺参数严格配合，数据互传等场合，可根据工艺复杂程度，设备情况，选用较高级PLC。

4）尽可能配置相同机型的PLC，这样程序编写方法相同，对于工作人员的培训和职工业务水平的提高有益。其功能模块的备品备件，可互为备用。其配置电气元件相同，有利于资源共享，配机后易于形成一个多级分布式控制系统。

比如某公司选用的是西门子公司S7系列PLC，进行生产现场控制及数据采集。控制主机通过以太网与集控室监控系统相互交换信息。在集控室内通过工业计算机完成对公司化工生产系统的控制。控制网采用了GENIUS网，将完成对所有公司设备运行情况、工艺参数等的数据处理以及设备控制和调节过程；监控网采用以太网和PLC控制主机相连接，实现对工艺生产的运行监控功能，对环境要求较高，因此日常使用维护时应注意以下问题。

①PLC要求环境温度满足要求，安装时不能放在经常发热的设备下面，四周空间应足够大，便于通风，热量散发，基本单元和扩展单元之间要有足够间隔，开关室内要装有空调，调节适宜温度。

②为了保证PLC的对地绝缘要求，空气要保持相对干燥，不能有水凝结现象。

③在PLC工作现场不能有较大的振动源，在一些频繁或连续振动的使用场合，必须采取减振材料，保证PLC的正常运行。

④在有腐蚀性和易燃性的气体的工作场合，要做好气体隔绝工作，在空气中煤灰及粉尘比较多的环境，要将控制室做好密封处理。

⑤PLC供电电源一般为交流电，对于电磁干扰，PLC在设计时就考虑了，具有一定的抗干扰能力。但是该公司的生产可靠性要求很高，而且配电室内电磁干扰特别严重，重新配置了隔离变，以减少电磁波对PLC的干扰。

对于软件故障，有存储卡及卡槽的PLC修复程序就容易操作，将卡上的程序复制到主机后一些故障都能消除；没有存储卡的用户就要利用编程器的联机功能将备份的程序输送到PLC上。有时简单的程序复制不能解决问题，这时在重新复制程序前必需先清理一下用户程序。

比如，某公司的磨煤机油站PLC，送电后无法运行。开始在检查后认为程序错了，将存储卡插入PLC中，删除后输入程序，故障没有消除，逐条把卡上的程序读出，核对完全一样，认为是PLC硬件故障。打开原始程序，与卡上的程序进行比较，完全相同，但程序定位发生了变化，把原始程序发送到PLC后油站运行正常。

对于PLC的硬件故障较为直观，更换故障模块即可。

1）工作正常的电源模块，绿灯长亮，如果闪烁或不亮就表示电源有问题。如后备电源指示灯“BATT”通过变换不同颜色，来指示工作状态，绿色正常，黄色电量低，红色故障。亮黄灯时就应该更换电池，当红灯亮时表示设备故障，需要更换后备电源模块。

2）输入模块主要是光电耦合电路；输出模块有继电器、晶体管、光电输出等方式。各控制回路对应都有信号指示。有输入信号但该路不亮或确定有输出但输出灯不亮，说明I/O模块有故障。

3）对于S7型PLC的主机模块上一般包括有通信接口、插槽等，故障比较隐蔽，所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。

检修某公司除尘器PLC时，发现无法将PLC置运行工作状态，停电再送，故障没有消除，更换CPU模块后，除尘器运行正常。在CPU模块维修时，发现CPU没问题，换通信板，恢复正常。

据统计，在PLC控制系统中出现的故障率为：CPU及存储器进占5%，绝大部分故障出现在线路。

就像某公司压滤机控制回路故障，测量I2.4点无信号，导致Q4.0输出为零，压滤机无法开启。检查后发现行程开关损坏，接线端子腐蚀，修复后开启正常。不过这类故障就比较隐蔽，排除时要借助测量表计、工作原理图和工艺程序逻辑进行排除。

PLC控制系统作为比较成熟的控制设备，本身工作稳定可靠，易于操作，但如果PLC故障就会造成工艺系统停车，给公司造成重大损失。因而当处理这种故障时，除维修损坏的PLC外，还应认真检查PLC的运行参数，既要考虑极端数值的影响，又要使PLC控制满足系统的运行稳定要求。任何PLC在投入运行前应认真检查测试，选择合适而可靠的PLC，只有这样，精确的控制才能保证，生产才能稳定，而公司的事业才能得到良好的发展。

参考文献

[1]黄晓明.可编程控制器[M].重庆大学出版社.

[2]周万珍.PLC分析与设计应用[M].电子工业出版社.