基于PLC技術(shù)的送料小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作

1、基于PLC技術(shù)的送料小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 王震隨著現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化越來越多的工廠設(shè)備采用PLC，因此自動(dòng)化程度越來越高。電器控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。PLC的應(yīng)用不但大大地提高了電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，而且大大地簡化和減少了維修維護(hù)的工作量。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，要求整個(gè)工藝生產(chǎn)過程全盤自動(dòng)化，就離不開控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是整個(gè)工藝生產(chǎn)線的靈魂，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響生產(chǎn)線的繼

2、續(xù)進(jìn)行，重著甚至發(fā)生人身安全事故，這將給企業(yè)造成重大的損失。PLC以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強(qiáng)和價(jià)格低廉等特點(diǎn) ，在機(jī)械制造、冶金等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。送料小車控制系統(tǒng)采用了PLC控制。從送料小車的工藝流程看來，其控制系統(tǒng)屬于自動(dòng)控制與手動(dòng)控制相結(jié)合的系統(tǒng)，因此，在送料小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。我在程序設(shè)計(jì)上采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的聯(lián)鎖關(guān)系，從而在設(shè)計(jì)和修改任何一種工作方式的程序時(shí)，不會(huì)對(duì)其它工作方式的程序造成影響，使得程序的設(shè)計(jì)、修改和故障找工作大為簡單。采用基于PLC的控制系統(tǒng)

3、來取代原來由單片機(jī)、繼電器等構(gòu)成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可移植性和可維護(hù)性。對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動(dòng)水平有很大的幫助，同時(shí)又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質(zhì)量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，因此具有廣闊的市場前景。在設(shè)計(jì)該P(yáng)LC送料小車設(shè)計(jì)程序的同時(shí)總結(jié)了以往PLC送料小車設(shè)計(jì)程序的一般方法、步驟，并且把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來，更加深入的了解了更多的PLC知識(shí)。一、送料小車控制系統(tǒng)介紹和設(shè)計(jì)（一）控制系統(tǒng)在送料小車中的地位與作用在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，要求整個(gè)工藝生產(chǎn)過程全盤自動(dòng)化，這就離不開控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)是整個(gè)生產(chǎn)線

4、的靈魂，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響生產(chǎn)線的繼續(xù)進(jìn)行，重者甚至發(fā)生人身安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。送料小車是基于PLC控制系統(tǒng)來設(shè)計(jì)的，控制系統(tǒng)的每一步動(dòng)作都直接作用于送料小車的運(yùn)行，因此，送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。送料小車能否正常運(yùn)行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。（二）方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則主要包括：工程對(duì)電氣控制線路提供的具體資料。系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速的前提下，盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用，減小設(shè)備成本。在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品?？刂朴扇斯た刂频阶詣?dòng)控制，由模擬控制到微機(jī)控制，使功能的實(shí)

5、現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。對(duì)于本課題來說，如果送料小車系統(tǒng)部分是一個(gè)較大規(guī)模工業(yè)控制系統(tǒng)的改造升級(jí)，新控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)況來構(gòu)成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)中的元器件。對(duì)于人機(jī)交互方式改造后系統(tǒng)的操作模式應(yīng)盡量和改造前的相類似，以便于操作人員迅速掌握。從企業(yè)的改造要求可以看出在新控制系統(tǒng)中既需要處理模擬量也需要處理大量的開關(guān)量。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)送料小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)各繼電器的吸合斷開以及電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制這個(gè)角度去考慮，現(xiàn)在就這個(gè)問題的如何實(shí)現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來確定系統(tǒng)方案。(三)方案的介紹就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)，可編程序控制器控制。1.

6、繼電器控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)，其邏輯功能由傳統(tǒng)的繼電器來完成的，比如控制時(shí)間，就有相應(yīng)的時(shí)間繼電器。繼電器的動(dòng)作一般與電磁有關(guān)繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。2.可編程序控制器控制可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬繭配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)采

7、用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點(diǎn)和接線，通過修改程序適應(yīng)工藝條件的變化?？删幊绦蚩刂破魉煽啃愿?采用固態(tài)器件，輸入和輸出均經(jīng)光電耦合與繼電器隔離,有較高的抗干擾能力,能在環(huán)境惡劣的生產(chǎn)現(xiàn)場使用，并有停電保護(hù)和自診斷等功能；輸入輸出模塊化，具有多種輸入和輸出類型，可直接驅(qū)動(dòng)近百瓦交直流負(fù)載；有獨(dú)立的編程器，大多數(shù)可編程序控制器沿用了過去繼電器順序控制的設(shè)計(jì)方法，采用繼電器梯形圖符編程，且有字符或圖形顯示。只要修改程序，即可對(duì)不同的控制對(duì)象進(jìn)行控制；有較強(qiáng)的控制功能和較大的控制規(guī)模。綜上兩個(gè)控制系統(tǒng)的比較我選擇了可編程控制系統(tǒng)。二、軟件電路的設(shè)計(jì)（一）程序流程圖根據(jù)設(shè)計(jì)方案，為

8、了分析問題方便，我們首先作出了系統(tǒng)的動(dòng)作過程流程圖。流程圖說明：啟動(dòng)系統(tǒng)并判斷目前小車停車位，確定小車的停車位之后看是否現(xiàn)在能進(jìn)行呼車，若能呼車，則呼車等待30S，接著呼車信號(hào)開始封鎖，判斷何處呼車是高于停車位還是低于停車位，小車到達(dá)呼車位，停留30S，并且開始清除呼車信號(hào)。流程圖如圖1所示。圖1 送料小車控制系統(tǒng)流程圖(二）程序梯形圖分段設(shè)計(jì)1.選擇PLC指令并編寫程序根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，一般會(huì)想用到MOV傳送指令和CMP比較指令，即先把小車所在的工位號(hào)傳送到一個(gè)通道中，再把呼車的工作位號(hào)傳送到另一個(gè)通道中，然后將這兩個(gè)通道的內(nèi)容進(jìn)行比較。若呼車的位號(hào)大于停車的位號(hào)，則小車向高位行駛；若呼車

9、的位號(hào)小于停車的位號(hào)，則小車向低位行駛。對(duì)小車的這種控制，是送料小車系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的主線。2.編寫其他控制要求的程序PLC上電后，車停在某加工點(diǎn)，若沒有用車呼叫時(shí)，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。若某工位呼車時(shí)，各位的指示燈均滅，表示此后再呼車無效。停車位呼車則小車不動(dòng)。當(dāng)呼車位號(hào)大于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向高位行駛，當(dāng)呼車位號(hào)小于停車位時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)自動(dòng)停車。給位號(hào)高的加工位以優(yōu)先用車的機(jī)會(huì)，6號(hào)位優(yōu)先權(quán)最高，小車呼叫等待30s,就是到達(dá)某位時(shí)應(yīng)停留30s供該工位使用，不會(huì)立即被其他工位呼走。臨時(shí)停電后再復(fù)電，小車不會(huì)自行啟動(dòng)。啟動(dòng)與停止按鈕的PLC梯形圖如圖

10、2所示。 圖2 啟動(dòng)與停止按鈕的PLC梯形圖傳送停車工位編號(hào) ，小車運(yùn)行到停車位時(shí)自動(dòng)停止，PLC梯形圖表示小車當(dāng)前停車的位置如圖3所示。 圖3 傳送停車工位編號(hào)的PLC梯形圖呼車位指示燈，當(dāng)有呼車的時(shí)候燈滅，當(dāng)車到達(dá)送料點(diǎn)后燈開啟，PLC梯形圖如圖4所示。圖4 呼車指示的PLC梯形圖傳送呼車工位編號(hào) ，按鈕控制呼車，按下指定呼車位，小車自動(dòng)運(yùn)行到相應(yīng)的停車位，PLC梯形圖表示當(dāng)前呼車的位置如圖5所示。 圖5 傳送呼車工位編號(hào)的PLC梯形圖當(dāng)X011-X016任意一個(gè)位接通時(shí)，SET指令接通并保持其常閉M1斷開。即將X011-X016封鎖，此時(shí)無法再傳送數(shù)據(jù)到M1。當(dāng)M0定時(shí)時(shí)間到SET指令置

11、位的PLC梯形圖如圖6所示。圖6 復(fù)位的PLC梯形圖復(fù)位指令的PLC梯形圖如圖7所示。 圖7復(fù)位指令的PLC梯形圖當(dāng)有呼車信號(hào)傳送過來時(shí)，比較呼車位號(hào)與停車位號(hào)，當(dāng)呼車位號(hào)大于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向高位行駛，當(dāng)呼車位號(hào)小于停車位時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)自動(dòng)停車，并且進(jìn)行呼叫等待30s。當(dāng)其開始工作時(shí)比較器的PLC梯形圖將如下圖8所示。圖8 比較器與定時(shí)器的PLC的梯形圖(三）程序功能分析用置位指令進(jìn)行呼車封鎖和解除封鎖的控制。SET指令稱為置位指令。其功能是：驅(qū)動(dòng)線圈，使其具有自鎖功能，維持接通狀態(tài)。RST指令稱為復(fù)位指令。其功能是使線圈復(fù)位。用MOV指令分別向M0通道傳送車

12、位信號(hào)，向M1通道傳送各位的呼車信號(hào)。當(dāng)無呼車信號(hào)時(shí)，指示燈亮，示意可以呼車。執(zhí)行CMP可以判別呼車位號(hào)比停車位號(hào)大還是小，從而決定小車的行駛方向。若呼車位號(hào)比停車位號(hào)大，則Y000為ON，小車向高位行駛。在途中經(jīng)由各位時(shí)必然要壓動(dòng)每一個(gè)呼車位置的限位開關(guān)，即在途中000通道的內(nèi)容隨時(shí)改變，但由于其位號(hào)都比呼車位號(hào)小（001中的呼車位號(hào)不變），故可繼續(xù)行駛直至到達(dá)呼車位。若呼車位號(hào)比停車位號(hào)小，則小車向低位行駛。在行車途中要壓動(dòng)各位的限位開關(guān)，但其位號(hào)都比呼車位號(hào)大，故可繼續(xù)行駛直至到達(dá)呼車位。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)，使Y000或Y001為OFF，小車停在呼車位；立即啟動(dòng)T開始定時(shí)，使小車在呼車位

13、停留30s。30s后，使按鈕復(fù)位，呼車指示燈亮并解除呼車封鎖，此后各工作位又可以開始呼車。若系統(tǒng)運(yùn)行過程中掉電再復(fù)電時(shí)，不按下啟動(dòng)按鈕程序是不會(huì)執(zhí)行的。另外，在PLC外部設(shè)置失壓保措施，所以掉電再復(fù)電時(shí)，小車不會(huì)自行啟動(dòng)。 三、硬件電路的設(shè)計(jì)（一）總體結(jié)構(gòu)每個(gè)工位應(yīng)該設(shè)置一個(gè)限位開關(guān)和一個(gè)呼車按鈕，系統(tǒng)要有用于啟動(dòng)和停止的按鈕，這些是PLC的輸入元件。小車要用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)小車駛向高位，反轉(zhuǎn)時(shí)小車駛向低位，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)各需要一個(gè)接觸器，是PLC的執(zhí)行元件。另外，各工作位還要有指示燈作呼車顯示。電動(dòng)機(jī)和指示燈是PLC的控制對(duì)象。各工位的限位開關(guān)和呼車按鈕如圖 9所示，圖中SQ和

14、SB的編號(hào)也是各工作位的編號(hào)，SQ可以自動(dòng)復(fù)位。 圖9 各工作位的限位開關(guān)和呼出按鈕的布置圖 1.初始狀態(tài)小車是靜止的，其中限位開關(guān)SQ2為ON其余為OFF，呼車按鈕SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、均為OFF，電動(dòng)機(jī)M為OFF。2.啟動(dòng)停止操作按下啟動(dòng)按扭，系統(tǒng)上電。各工位可呼車，高于當(dāng)前工位呼車小車駛向高位，低于當(dāng)前位呼車小車駛向低位，無呼車小車原地不動(dòng)。按下停止按鈕，系統(tǒng)斷電，各工位無法呼車，小車不在運(yùn)行。（二）硬件各類設(shè)備的選擇1.限位傳感器的選擇選用LJC12A3-4-Z/BX傳感器，其中LJ表示公司設(shè)計(jì)代號(hào)，C表示感應(yīng)方式（電容式），12表示感應(yīng)頭大?。ㄍ庑沃睆剑?，A

15、表示結(jié)構(gòu)形式（圓柱形），3表示材質(zhì)（金屬外殼），4表示動(dòng)作距離（檢測距離為4mm），Z表示工作電壓（DC6-36V），B表示輸出形式（三線制常開），X表示輸出電流（NPN200MA）。集成電路接近開關(guān),也叫做無觸點(diǎn)接近開關(guān),它是由振蕩器和整形放大器組成，振蕩器起振后在開關(guān)的感應(yīng)頭上產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場,當(dāng)金屬體接近感應(yīng)區(qū)的時(shí)候，在金屬體內(nèi)產(chǎn)生了渦流,從而吸收了振蕩的能量,使振蕩幅度減弱以至于停振使接近開關(guān)達(dá)到反轉(zhuǎn)的目的,由整形放大器換成二進(jìn)制的開關(guān)電信號(hào),從而達(dá)到檢測目的。本系列接近開關(guān)為高頻振蕩型,它以無接觸、無壓力、無火花，迅速地發(fā)出檢測信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)繼電器或邏輯門，它具有靈敏度高，頻率響應(yīng)

16、快，重復(fù)定位精度高，舜變過程短，輸出功率大，抗干擾性能好，工作穩(wěn)定性可靠，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，開關(guān)內(nèi)充以樹脂，使其全封閉，具有耐振、耐腐蝕及防水等特點(diǎn)。1.電動(dòng)機(jī)的選擇選用R775型電動(dòng)機(jī)，相關(guān)參數(shù)如下：型號(hào)：R775；額定電壓：DC12V；空載轉(zhuǎn)速：4600r/min；額定電流：3A；空載電流：0.5A；重量：0.35KG；外形尺寸：外徑44mm,長66.5mm。2.繼電器的選擇選用G2R-1-DC12V，其參數(shù)如下：類型：功率繼電器；系列：G2R系列；型號(hào)：G2R-1-DC12V；重量：17g；外形尺寸（mm）：29.0×13.0×22.5mm（L×W×

17、;H）；吸合電壓：DC 9V；額定電流：10A；額定電壓：DC 12V；工作溫度：-40+70。3.PLC的選擇輸入和輸出來控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破鱌LC對(duì)用戶來說，是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的推廣應(yīng)用?？删幊炭刂破魇敲嫦蛴脩舻膶Ｓ霉I(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)。可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的控制方法是采用繼電器接觸器控制。這種控制系統(tǒng)較復(fù)雜，并且大量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了設(shè)備的工作效率。采用可編程控制器較好地

18、解決了這一問題，可編程控制器是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合在一起的新型工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)量信號(hào)的邏輯控制。還能實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備之間的通信。因此，將可編程控制器應(yīng)用于小車送料控制，完全能滿足控制要求。且具有操作簡單、運(yùn)行可靠、工藝參數(shù)修改方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。在本控制系統(tǒng)中，所需的開關(guān)量輸入為14點(diǎn)，開關(guān)量輸出為3點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和維修的方便性，選擇模塊式PLC。由于本系統(tǒng)的控制是順序控制，選用歐姆龍生產(chǎn)的CPM2* PLC作控制單元來控制整個(gè)系統(tǒng)。（三）PLC輸入，輸出口的分配主要程序可用歐姆龍的CPM2A-40CDR-A來編寫，如表1所示

19、。表1 送料小車控制系統(tǒng)的I/O地址分配表輸入控制輸出控制啟動(dòng)按鈕SB0X000正轉(zhuǎn)Y000停止按鈕SB10X010反轉(zhuǎn)Y0011號(hào)位行程開關(guān)ST1X001呼車指示燈Y0022號(hào)位行程開關(guān)ST2X0023號(hào)位行程開關(guān)ST3X0034號(hào)位行程開關(guān)ST4X0045號(hào)位行程開關(guān)ST5X0056號(hào)位行程開關(guān)ST6X0061號(hào)位呼車按鈕SB1X0112號(hào)位呼車按鈕SB2X0123號(hào)位呼車按鈕SB3X0134號(hào)位呼車按鈕SB4X0145號(hào)位呼車按鈕SB5X0156號(hào)位呼車按鈕SB6X016（四）送料小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容目的及要求課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：確定送料小車控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；確定送料小車控制PL

20、C的型號(hào)規(guī)格，確定PLC I/O元件分配表；設(shè)計(jì)送料小車控制系統(tǒng)PLC I/O接線圖；PLC程序的總體結(jié)構(gòu)圖和梯形圖。設(shè)計(jì)目的：能使用三菱FX-2N軟件編程；熟練掌握PLC的指令系統(tǒng)，學(xué)會(huì)一些特殊設(shè)備在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用；通過設(shè)計(jì)牢固掌握用功能標(biāo)圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法、步驟及繪制梯形圖所遵循的規(guī)則和設(shè)計(jì)技巧。學(xué)會(huì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法；學(xué)會(huì)PLC輸入/輸出點(diǎn)的分配、接線。對(duì)PLC有系統(tǒng)的了解。輸入/輸出接線圖如圖10所示。圖10 送料小車控制系統(tǒng)的I/O接線圖設(shè)計(jì)要求： 送料小車由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，小車前進(jìn)；電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，小車后退，對(duì)送料小車的控制要求為： PLC上電后，車停在某加工點(diǎn)，若沒有

21、用車呼叫時(shí)，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。 停車位呼車則小車不動(dòng)。當(dāng)呼車位號(hào)大于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向高位行駛，當(dāng)呼車位號(hào)小于停車位時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛。當(dāng)小車到達(dá)呼車位時(shí)自動(dòng)停車。 給位號(hào)高的加工位以優(yōu)先用車的機(jī)會(huì)，6號(hào)位優(yōu)先權(quán)最高，小車呼叫等待30s,就是到達(dá)某位時(shí)應(yīng)停留30s供該工位使用，不會(huì)立即被其他工位呼走。當(dāng)停止30s后即可被呼走。四、PLC的故障分析和維修為了延長PLC控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)使用中要對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點(diǎn)有較明白的估計(jì)，也就是說，要知道整個(gè)系統(tǒng)哪些部件最容易出故障，以便采取措施，希望能對(duì)PLC過程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)有所

22、幫助。能更好的使用PLC。（一）系統(tǒng)故障分析與處理1.PLC主機(jī)系統(tǒng)PLC主機(jī)系統(tǒng)最容易發(fā)生故障的地方一般在電源系統(tǒng)，電源在連續(xù)工作、散熱中，電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可避免的。系統(tǒng)總線的損壞主要由于現(xiàn)在PLC多為插件結(jié)構(gòu)，長期使用插拔模塊會(huì)造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線損壞，在空氣溫度變化、濕度變化的影響下，總線的塑料老化、印刷線路的老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理系統(tǒng)故障的時(shí)候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對(duì)設(shè)備的破壞。2.PLC的IO端口PLC最大的薄弱環(huán)節(jié)在IO端口。要減少IO模塊的故障就要減少外部各種干擾對(duì)其影響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行

23、使用，不可隨意減少其外部保護(hù)設(shè)備，其次分析主要的干擾因素，對(duì)主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。3.現(xiàn)場控制設(shè)備在整個(gè)過程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障地點(diǎn)在現(xiàn)場，現(xiàn)場中最容易出故障的有以下幾個(gè)方面。 第1類故障點(diǎn)是在繼電器、接觸器。PLC控制系統(tǒng)的日常維護(hù)中，電氣備件消耗量最大的為各類繼電器或空氣開關(guān)。 第2類故障多發(fā)點(diǎn)在閥門等設(shè)備上。因?yàn)檫@類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位，利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置轉(zhuǎn)換，機(jī)械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會(huì)產(chǎn)生誤差或故障。（二）系統(tǒng)抗干擾性的分析與維修由于可編程控制器是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，因此一般不需要再采取特殊措施就能直接用于工業(yè)環(huán)境中。但如果工作環(huán)境過于惡劣，就不能保證控制系統(tǒng)正常、安全運(yùn)行。因此為提高控制系統(tǒng)的可靠性，采取相應(yīng)有效的抗干擾措施是非常重要的。外界干擾的主要來源有： 電源的干擾供電電源的波動(dòng)以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。 感應(yīng)電壓的干擾PLC周圍鄰近的大容量設(shè)備啟動(dòng)和停止時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾;其它設(shè)備或空中強(qiáng)電場通過分布電容串入PLC引起的干擾。 輸入輸出信號(hào)的干擾輸入設(shè)備的輸入信號(hào)線間寄生電容引起的差 模干擾和輸入信號(hào)線與大地間的共模干擾;在感性負(fù)載的場合，輸出信號(hào)由斷開一閉合時(shí)產(chǎn)生的突變電流和由閉合一斷開的反向感應(yīng)電勢以