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金水區(qū)電氣柜-低壓電氣柜-繼飛機電 :
PLC控制柜,變頻控制柜,污水處理自控電氣控制柜設(shè)計制作:結(jié)構(gòu)與工藝篇
PLC內(nèi)部許多具有不同功能的元件,這些元件是由電子電路和存儲器組成的。例如,輸入繼電器(X)是由輸入電路和輸入映像寄存器組成的,輸出繼電器(Y)是由輸出電路和輸出映像寄存器組成,定時器(T)、計數(shù)器 (C)、輔助繼電器(M)、狀態(tài)繼電器(S)、數(shù)據(jù)寄存器(D)、變址寄存器(Ⅴ、Z)等都是由存儲器組成的。
為了把它何與通常的硬件元件區(qū)分開,通常把這些元件稱為軟元件,它們是等效抽象的模擬的元件,并非實際的物理元件。以工作過程來看,只注重元件的功能,按元件的功能給予名稱,并且每個元件都是有確定的地址編號。
1、輸入繼電器(X);它與PLC的輸入端子相連,是PLC接收外部開關(guān)信號的大門,PLC通過輸入端子將外部信號狀態(tài)讀入并存儲在輸入映像寄存器中。與輸入端子連接的輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器,在PLC程序中其動合觸點、動斷觸點很多很多。
例如:FX2NPLC的輸入繼電器采用八進制地址編號,如Xo~X7、X10~X17、X20~X27等。 PLC輸入信號的接線圖參考下面圖示。
如把啟動按鈕SB1信號和停止按鈕SB2信號送入到PLC,分別把其一端接到Xo求X1,另一端接到輸入端的CoM場,即可把對應(yīng)的按鈕開關(guān)信號送入PLC中。如果SB1按鈕為0FF狀態(tài),則在PLC程序中的Xo的所有觸點都是保持原有狀態(tài),即動合觸點保持斷開,動斷觸點保持閉合。如果SB1按鈕為0N狀態(tài),則在pLC程序中的X0的所有觸點都要動作,即動斷觸點斷開,動合觸點閉合。
2、輸出繼電器(Y);輸出繼電器與PLC的輸出端子相連,它是PLC向外部負載發(fā)送信號的窗口。輸出繼電器是用來將PLC的輸出信號傳送給輸出單元,再由輸出單元來驅(qū)動外部負載。在PLC程序中有輸出繼電器的線圈及其觸點。 在程序中其線圈一般只出現(xiàn)一次,而其觸點可以不受限制。其地址編號與輸入繼電器類似,采用八進制地址編號,如Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27等。
當PLC程序中的Y0線圈狀態(tài)接通為0N時,則程序中Y0的所有觸點就會動作,動合觸點閉合,動斷觸點斷開。并且在外圍電路(見上圖所示),Y0端子與C0M1端子會連通,則Y0所控制的負載HL1就會接通其工作電源而點亮。當程序中Y0的線圈斷開為0FF時,程序中Y0的所有觸點保持原來狀態(tài),動合觸點斷開,動斷觸點閉合。并且在外圍電路中,Y0端子與C0M1端子會斷開,則Y0所控制的負載HL1未接通,其工作電源控制的燈不亮。
學習PLC靠老師教一部分,主要靠自己動手,并且要系統(tǒng)的學習PLC的一系列知識。剛開始入門覺得有點難,等你嘗到它的其中樂趣時,就會樂不思蜀。學習時一步一個腳印,由淺而深,由簡單到復雜,技術(shù)沒有捷徑可走。
PLC容量選擇{控制柜}{配電柜}{變頻柜}{鄭州PLC控制柜}{PLC控制柜}
PLC的容量包括I/O點數(shù)和用戶存儲容量兩個方面。
(一)I/O點數(shù)的選擇
PLC平均的I/O點的價格還比較高,因此應(yīng)該合理選用PLC的I/O點的數(shù)量,在滿足控制要求的前提下力爭使用的I/O點少,但必須留有一定的裕量。
通常I/O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要,再加上10%~15%的裕量來確定。
(二) 存儲容量的選擇
用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關(guān),而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。一個有經(jīng)驗的程序員和一個初學者,在完成同一復雜功能時,其程序量可能相差25%之多,所以對于初學者應(yīng)該在存儲容量估算時多留裕量。
PLC的I/O點數(shù)的多少,在很大程序上反映了PLC系統(tǒng)的功能要求,因此可在I/O點數(shù)確定的基礎(chǔ)上,按下式估算存儲容量后,再加20%~30%的裕量。
存儲容量(字節(jié))=開關(guān)量I/O點數(shù)×10 + 模擬量I/O通道數(shù)×100
另外,在存儲容量選擇的同時,注意對存儲器的類型的選擇。
PLCI/O模塊的選擇步驟與原則
一般I/O模塊的價格占PLC價格的一半以上。PLC的I/O模塊有開關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊及各種特殊功能模塊等。不同的I/O模塊,其電路及功能也不同,直接影響PLC的應(yīng)用范圍和價格,應(yīng)當根據(jù)實際需要加以選擇。
(一)開關(guān)量I/O模塊的選擇
1. 開關(guān)量輸入模塊的選擇
開關(guān)量輸入模塊是用來接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的開關(guān)信號,將信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號,并實現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號的電氣隔離。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面:
1)輸入信號的類型及電壓等級
開關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流/直流輸入三種類型。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入信號和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時間較短,還可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入設(shè)備連接;交流輸入模塊可靠性好,適合于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。
開關(guān)量輸入模塊的輸入信號的電壓等級有:直流5V、12V、24V、48V、60V等;交流110V、220V等。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮。話?V、12V、24V用于傳輸距離較近場合,如5V輸入模塊遠不得超過10米。距離較遠的應(yīng)選用輸入電壓等級較高的模塊。
2)輸入接線方式
開關(guān)量輸入模塊主要有匯點式和分組式兩種接線方式,
匯點式的開關(guān)量輸入模塊所有輸入點共用一個公共端(COM);而分組式的開關(guān)量輸入模塊是將輸入點分成若干組,每一組(幾個輸入點)有一個公共端,各組之間是分隔的。分組式的開關(guān)量輸入模塊價格較匯點式的高,如果輸入信號之間不需要分隔,一般選用匯點式的。
3)注意同時接通的輸入點數(shù)量
對于選用高密度的輸入模塊(如32點、48點等),應(yīng)考慮該模塊同時接通的點數(shù)一般不要超過輸入點數(shù)的60%。
4)輸入門檻電平
為了提高系統(tǒng)的可靠性,必須考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高,抗干擾能力越強,傳輸距離也越遠,具體可參閱PLC說明書。
2. 開關(guān)量輸出模塊的選擇
開關(guān)量輸出模塊是將PLC內(nèi)部低電壓信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號,并實現(xiàn)PLC內(nèi)外信號的電氣隔離。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面:
1)輸出方式
開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。
繼電器輸出的價格便宜,既可以用于驅(qū)動交流負載,又可用于直流負載,而且適用的電壓大小范圍較寬、導通壓降小,高低壓開關(guān)電氣柜,同時承受瞬時過電壓和過電流的能力較強,但其屬于有觸點元件,動作速度較慢(驅(qū)動感性負載時,觸點動作頻率不得超過1HZ)、壽命較短、可靠性較差,只能適用于不頻繁通斷的場合。
對于頻繁通斷的負載,應(yīng)該選用晶閘管輸出或晶體管輸出,它們屬于無觸點元件。但晶閘管輸出只能用于交流負載,而晶體管輸出只能用于直流負載。
2)輸出接線方式
開關(guān)量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式,
分組式輸出是幾個輸出點為一組,一組有一個公共端,各組之間是分隔的,可分別用于驅(qū)動不同電源的外部輸出設(shè)備;分隔式輸出是每一個輸出點就有一個公共端,各輸出點之間相互隔離。選擇時主要根據(jù)PLC輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出,也有分隔式輸出。
3)驅(qū)動能力
開關(guān)量輸出模塊的輸出電流(驅(qū)動能力)必須大于PLC外接輸出設(shè)備的額定電流。用戶應(yīng)根據(jù)實際輸出設(shè)備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出設(shè)備的電流較大,輸出模塊無法直接驅(qū)動,可增加中間放大環(huán)節(jié)。
4)注意同時接通的輸出點數(shù)量
選擇開關(guān)量輸出模塊時,還應(yīng)考慮能同時接通的輸出點數(shù)量。同時接通輸出設(shè)備的累計電流值必須小于公共端所允許通過的電流值,如一個220V/2A的8點輸出模塊,每個輸出點可承受2A的電流,但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(8×2A),通常要比此值小得多。一般來講,同時接通的點數(shù)不要超出同一公共端輸出點數(shù)的60%。
5)輸出的上限電流與負載類型、環(huán)境溫度等因素有關(guān)
開關(guān)量輸出模塊的技術(shù)指標,它與不同的負載類型密切相關(guān),特別是輸出的上限電流。另外,晶閘管的上限輸出電流隨環(huán)境溫度升高會降低,在實際使用中也應(yīng)注意。
(二)模擬量I/O模塊的選擇
模擬量I/O模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,并與PLC內(nèi)部總線相連,同時為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入(A/D)模塊是將現(xiàn)場由傳感器檢測而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可接受的數(shù)字量;模擬量輸出(D/A)模塊是將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量信號輸出。
典型模擬量I/O模塊的量程為-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等,可根據(jù)實際需要選用, 同時還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等因素。
一些PLC制造廠家還提供特殊模擬量輸入模塊,可用來直接接收低電平信號(如RTD、熱電偶等信號)。
(三)特殊功能模塊的選擇
目前,PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I/O模塊,有的還推出了自帶CPU的智能型I/O模塊,如高速計數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。
一、查找故障的設(shè)備
PLC的指示燈及機內(nèi)設(shè)備,有益于對PLC整個控制系統(tǒng)查找故障。編程器是主要的診斷工具,他能方便地插到PLC上面。在編程器上可以觀察整個控制系統(tǒng)的狀態(tài),當您去查找PLC為核心的控制系統(tǒng)的故障時,作為一個習慣,您應(yīng)帶一個編程器或筆記本。
二、基本的查找故障順序
提出下列問題,并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的合理動作逐個否定。一步一步地更換各種模塊,直到故障全部排除。所有主要的修正動作能通過更換模塊來完成。 除了一把螺絲刀和一個萬用電表外,并不需要特殊的工具,不需要示波器,精密電壓表或特殊的測試程序。
1、PWR(電源)燈亮否?
如果不亮,在采用交流電源的框架的電壓輸入端(98-162VAC或195-252VAC)檢查電源電壓;對于需要直流電壓的框架, 測量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓,如果不是合適的AC或DC電源,則問題發(fā)生在PLC之外。如AC或DC電源電壓正常,但PWR燈不亮,檢查保險絲, 如必要的話,就更換CPU框架。
2、PWR(電源)燈亮否?
如果亮,檢查顯示出錯的代碼,對照出錯代碼表的代碼定義,做相應(yīng)的修正。
3、RUN(運行)燈亮否?
如果不亮,檢查編程器是不是處于PRG或LOAD位置,或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮,而編程器并沒插上,或者編程器處于RUN方式 且沒有顯示出錯的代碼,則需要更換CPU模塊。
4、BATT(電池)燈亮否?
如果亮,則需要更換鋰電池。由于BATT燈只是報警信號,即使電池電壓過低,程序也可能尚沒改變。更換電池以后,工控電氣柜, 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯,在完成系統(tǒng)編程初始化后,將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。
5、在多框架系統(tǒng)中,如果CPU是工作的,可用RUN`繼電器來檢查其它幾個電源的工作。如果RUN繼電器未閉合(高阻態(tài)),按上面講的第yi步檢查AC或DC電源如AC或DC電源正常而繼電器是斷開的,則需要更換框架。
三、一般查找故障步驟
其他步驟于用戶的邏輯知識有關(guān)。下面的一些步驟,實際上只是較普通的,對于您遇到的特定的應(yīng)用問題,尚修改或調(diào)整。查找故障的工具就是您的感覺和經(jīng)驗。首先,插上編程器,并將開關(guān)打到RUN位置,然后按下列步驟進行。
1、如果PLC停止在某些輸出被激勵的地方,一般是處于中間狀態(tài),則查找引起下一步操作發(fā)生的信號(輸入,定時器,線川,低壓電氣柜,鼓輪控制器等)。 編程器會顯示那個信號的ON/OFF狀態(tài)。
2、如果輸入信號,將編程器顯示的狀態(tài)與輸入模塊的LED指示作比較,金水區(qū)電氣柜,結(jié)果不一致,則更換輸入模塊。入發(fā)現(xiàn)在擴展框架上有多個模塊要更換, 那么,在您更換模塊之前,應(yīng)先檢查I/O擴展電纜和它的連接情況。
3、如果輸入狀態(tài)與輸入模塊的LED指示指示一致,就要比較一下發(fā)光二極管與輸入裝置(按鈕、限位開關(guān)等)的狀態(tài)。入二者不同,測量一下輸入 模塊,如發(fā)現(xiàn)有問題,需要更換I/O裝置,現(xiàn)場接線或電源;否則,要更換輸入模塊。
5、如信號是線川,沒有輸出或輸出與線川的狀態(tài)不同,就得用編程器檢查輸出的驅(qū)動邏輯,并檢查程序清單。檢查應(yīng)按從有到左進行, 找出第yi個不接通的觸點,如沒有通的那個是輸入,就按第二和第三步檢查該輸入點,如是線川,就按第四步和第五步檢查。要確認使主控繼電器步影響邏輯操作。
6、如果信號是定時器,而且停在小于999.9的非零值上,則要更換CPU模塊。
7、如果該信號控制一個計數(shù)器,首先檢查控制復位的邏輯,然后是計數(shù)器信號。按上述2到5部進行。
四、更換系統(tǒng)的步驟
1、更換框架
(1)切斷AC電源 ;如裝有編程器,拔掉編程器 。
?。?)從框架右端的接線端板上,拔下塑料蓋板,拆去電源接線。
?。?)拔掉所有的I/O模塊。如果原先在安裝時有多個工作回路的話,不要搞亂IU/O的接線,并記下每個模塊在框架中的位置,以便重新插上時不至于搞錯。
?。?)如果CPU框架,拔除CPU組件和填充模塊。將它放在安全的地方,以便以后重新安裝.
?。?)卸去底部的二個固定框架的螺絲,松開上部二個螺絲,但不用拆掉。
?。?)將框架向上推移一下,然后把框架向下拉出來放在旁邊。
?。?)將新的框架 從頂部螺絲上套進去,
(8)裝上底部螺絲,將四個螺絲都擰緊。
?。?)插入I/O模塊,注意位置要與拆下時一致。
如果模塊插錯位置,將會引起控制系統(tǒng)危險的或錯誤的操作,但不會損壞模塊。
(10)插入卸下的CPU和填充模塊。
(11)在框架右邊的接線端上重新接好電源接線,再蓋上電源接線端的塑料蓋。
?。?2)檢查一下電源接線是否正確,然后再通上電源。仔細地檢查整個控制系統(tǒng)的工作,確保所有的I/O模塊位置正確,程序沒有變化。
2、CPU模塊的更換
?。?)切斷電源,如插有編程器的話,把編程器拔掉。
?。?)向中間擠壓CPU模塊面板的上下緊固扣,使它們脫出卡口。
(3)把??鞆牟壑写怪卑纬?。
(4)首先將印刷線路板對準底部導槽。將新的CPU模塊插入底部導槽。
?。?)輕微的晃動CPU模塊,使CPU模塊對準頂部導槽。
?。?)把CPU模塊插進框架,直到二個彈性鎖扣扣進卡口。
?。?)重新插上編程器,并通電。
?。?)在對系統(tǒng)編程初始化后,把錄在磁帶上的程序重新裝入。檢查一下整個系統(tǒng)的操作。
3、I/O模塊的更換
?。?)切斷框架和I/O系統(tǒng)的電源。
?。?)卸下I/O模塊接線端上塑料蓋。拆下有故障模塊的現(xiàn)場接線。
(3)如果CPU上裝著EPROM存儲器,把EPROM拔下,裝在新的CPU上?!?/p>
?。?)垂直向上拔出i/o模塊。
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