如何选购、选型最恰当的PLC
关键词:PLC 选购 选型 技术经理
1 引言
在PLC日益成为工厂自动化基本技术平台的时代,如何选用一部适用的PLC以达到真正需要,而又能符合经济效益,是一项重要课题。PLC本身强调的特色是:体积小、功能高、性能强、操作简便、程序设计简易、模块扩充有弹性、联机容易等。针对上述特色说明,选择符合功能需求与经济效益的PLC系统。本文虽然基于台达系列PLC论述,但是引用原则适合一般的选购选型设计。
2选用PLC的参考条件
各厂家所生产或代理PLC所具有的功能都大同小异,差异并不显,因此以受控制系统的大小、未来的扩展性、及经费预算来考虑。在选择上,可先就厂商PLC目录做初步的决定,可能考虑的要项如下:
2.1提供的基本容量特色
(1)输入信号之电压范围。
(2)提供之指令功能:基本的操作指令、可延伸之应用指令、数据处理指令、算数指令、PID指令等等。
(3)PLC之指令处理速度(即执行速度)通常以usec计。
(4)内含之内存容量,通常以K bytes计。
(5)定时器、计数器功能。
(6)资料缓存器的容量。
(7)I/O点数的扩充量。
(8)其它特殊功能:如浮点数运算、万年历与系统时钟、高速计算能力等等。
2.2外围之可扩充能力
(l)与个人计算机联机的方便性。
(2)使用个人计算机编译软件之容易性。
(3)D/A或A/D转换模块之供应。
(4)PLC网络功能。
(5)控制运动装置功能,如步进马达、伺服马达、定位控制器。
2.3PLC的电源规格
绝大多数是以交流(AC)为电源,应注意如下事项:
(1)电压之范围。
(2)电源断电的可允许瞬问时间为多长,PLC仍不受影响且继续动作。
(3)电源的保护措施,和所能容忍的最大使用电压及电流。
(4)整个机台的功率消耗量为多少V、A或W。
2.4PLC输入规格注意事项
(l)输入之最大电压。
(2)输入可允许的最大电流。
(3)输入为0N时之最小电流。
(4)输入为OFF时之最大电流。
(5)回路的绝缘型态。
2.5 PLC输出规格注意事项
(l)外部电压的型态及值。
(2)是电阻性负载或电感性负载。
(3)当输出开路时的最大泄露电流值。
(4)输出端在0N时及0FF时的反应时间。
(5)输出回路所采用的回路绝缘方式。
2.6环境条件
(1)PLC使用的温度范围。
(2)耐震性。
(3)耐撞击性。
(4)耐噪声。
(5)耐电击之能力。
(6)系统的整个绝缘抗阻。
(7)接地的设置。
(8)工作环境的限制,主要是IP防护等级。
3使用前检查与日常维护
3.1使用前检查
(l)检查电源接线(电源OFF)。电源端子接线错误、直流输入线与电源线短路,或输出线之a短路等均会严重损坏PLC。在接通电源前先检查电源及接地的接线,以及输入/输出接线。
(2)程序及检查:电源0N,DVP-PLC,STOP。使用外围装置将程序写入主机之后,将写入程序读出、并使用程序检查功能(请参考HPP中文操作手册)来检查程序之回路与文法是否正确。
(3)运转与测试:电源ON、PLC-RUN。RUN输入端及COM端导通的话,或将RUN开关拨至0N位置,处于运转模态,运转中可藉由HPP来变更定时器(T)、计数器C,缓存器(D)之设定值及暂存值,并可强制输出接点作ON/OFF动作。使用HPP可呼叫出各部继电器之ON/OFF动作及T、C、D之设定值与现在值。
(4)LED指示灯检测异常。电源指示上POWER灯正常时主机通上电源时LED亮绿灯,如果主机通上电源时指示灯不亮若拆掉+24V导线,指示灯会亮,表示PLC的DC负载过大,这时请另行准备DC24V电源供应器。
(5)电池电压指示(BATT、LOW灯):
·当电池电压不足时本指示灯亮,同时特殊补助继电器ON o当此灯开始亮起,约一个月后程序(当使用RAM时)自动消失,而靠电池作停电记忆之记忆区全部归0。
·当此灯亮时请交换新电池(建议五年更换一次)。
·当主机盖拿下即可更换电池。
·如果特殊补助继电器被驱动的话,即使电池电压已降低BATT,VLED仍不会点亮,但特殊补助继电器将被设定为ON。
·.如果电池电压下降,则用来设定定时器、计数器或其它目的的资料缓存器内的资料将不可靠。
(6)程序错误指示(PROG.E灯闪烁):
·定时器/计数器忘了设定而使用该号接点、程序回路不合理、电池电力不足、或是因外来之噪声干扰导致程序内容产生变化时,此点闪烁。此时,请检查程序是否正确,是否有较强之噪声干扰源存在,电池电压是否不足。
·当错误发生时可由Hpp按[OTHER]键两次,即可显现出侦错号码,另外亦可由D1004来显示值。侦错号码请参考功能说明。
·CPU错误指示:ERROR灯亮。
· 当cpu因外来噪声或异物侵入而失控,或程序执行时间超过0.1秒时,CPU,ERROR将点亮。在PLC电源0N状况下,插拔内存卡匣也会使CPU-LED点亮。
·关掉电源一会儿再打开电源,然后再使PLC运转。若此时PLC可正常运转,请检查可能发生的噪声源,或PLC内部有否异物侵入。
· PLC接地线至少2平方 (AWG14)尽量使接地线长度缩短,建议采用Class接地(接地阻抗低于100Ώ如果因接地不正确而使PLC功能不正常请将接地线自端子拆除,此时需将主机与扩充机之接地端子连接在一起。
·当地线自PLC拆除时,若错误指示由CPU-LED变成PROG.E时,请查看程序之执行周期时间是否过长(超过100ms以上)?执行周期时间存放在资料缓存器D1012。
(7)输入信号显示:
·输入信号ON/OFF状态由输入指示灯显示,也可由Hpp或计算机联机画面叫出监控。
·当输入开关之ON定格电流过大时,输入开关会发生接触不良的情况请注意。
·输入开关并接指示灯作输入显示时,请注意当开关OFF时,PLC仍会因为并皆知指示灯之残余电流的关系,造成PLC输入点无法OFF而形成误动作。
·凡是比程序执行时间短之外部输入点ON/OFF,CPU无法有效的抓取。
·PLC主机或I/0扩充机座上之DC24V电源供应端过负载或短路时,内部保护回路会自动的将电压降低而造成PLC停机。此种情况下,请将24+之配线全部拿开再检查配线。
·千万不要在输入端外加电压,尤其是AC 110V/220V将造成输入回路烧毁。
·主机与I/O扩充机座之输入端子台是可自由插入/拔除的。
(8)输出信号显示。若输出负载未能依LED状态的ON/OFF动作可能原因有:
·输出接点因过载或短路造成接点损坏或不良。
·主机或扩充机端子台是可拆式,有可能接触不良,重新再锁紧。
·外加之电源线路有问题。
3.2日常维护检查
(1)锂电池寿命约5年,需更换。
(2)输出接点电流较大或O N/OFF频繁者要注意接点寿命,检查更换。
(3)PLC使用于振动机械上时要注意端子的松动现象。
(4)注意Plc的外围温度( O-55方)湿度(35-85%RH不结露)及粉尘。
(5)锂电池电压太低,面板上BATT.low灯会亮,虽然程序尚可保持一月以上。
(6)更换电池方法步骤:切电源、取下上盖板、拔下旧电池、30秒内插上新电池、固定新电池并盖好上盖板。
4 结束语
PLC选购选型是一个多目标综合优化的过程,既包括工程技术问题,也包括经济成本问题,因此如何选购最恰当的PLC常常是工程经理们难于把握的。选购选型失败所导致的损失由时候对于工程项目是致命的。例如指令速度是否满足系统的实时性？例如数据结构是否满足项目要求？例如资料缓存器的容量是否满足用户程序长度要求？本文的某些技术细节难免局限于具体的PLC品牌特点,但是几乎所有的PLC均有相应的功能定义,可以经过恰当的对比转化成为普遍适用的原则。
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