PLC控制系統在火力發(fā)電廠(chǎng)的應用及注意事項
2.4 系統設計的工作量小,維護方便,容易改造
(1) 設計與維護
PLC用存儲邏輯代替接線(xiàn)邏輯,大大減少了控制設備外部的接線(xiàn),使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時(shí)日常維護也變得容易起來(lái),更重要的是使同一設備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。
(2) 安裝與布線(xiàn)
動(dòng)力線(xiàn)、控制線(xiàn)以及PLC的電源線(xiàn)和I/O線(xiàn)應分別配線(xiàn),隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙絞線(xiàn)連接。將PLC的I/O線(xiàn)和大功率線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn),如必須在同一線(xiàn)槽內,分開(kāi)捆扎交流線(xiàn)、直流線(xiàn),若條件允許,分槽走線(xiàn)最好,這不僅能使其有盡可能大的空間距離,并能將干擾降到最低限度。
PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設備,不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開(kāi)關(guān)柜內。在柜內PLC應遠離動(dòng)力線(xiàn)(二者之間距離應大于200 mm)。與PLC裝在同一個(gè)柜子內的電感性負載,如功率較大的繼電器、接觸器的線(xiàn)圈,應并聯(lián)RC消弧電路。
PLC的輸入與輸出最好采用分開(kāi)走線(xiàn),開(kāi)關(guān)量與模擬量也要分開(kāi)敷設。模擬量信號的傳送應采用屏蔽線(xiàn),屏蔽層應一端或兩端接地,接地電阻應小于屏蔽層電阻的1/10。
交流輸出線(xiàn)和直流輸出線(xiàn)不要用同一根電纜,輸出線(xiàn)應盡量遠離高壓線(xiàn)和動(dòng)力線(xiàn),避免并行。
(3)I/O端的接線(xiàn)
輸入接線(xiàn):輸入接線(xiàn)一般不要太長(cháng)。但如果環(huán)境干擾較小,電壓降不大時(shí),輸入接線(xiàn)可適當長(cháng)些;輸入/輸出線(xiàn)不能用同一根電纜,輸入/輸出線(xiàn)要分開(kāi);盡可能采用常開(kāi)觸點(diǎn)形式連接到輸入端,使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致,便于閱讀。
輸出連接:輸出端接線(xiàn)分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中,可采用不同類(lèi)型和電壓等級的輸出電壓,但在同一組中的輸出只能用同一類(lèi)型、同一電壓等級的電源。由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板。采用繼電器輸出時(shí),所承受的電感性負載的大小,會(huì )影響到繼電器的使用壽命,因此,使用電感性負載時(shí)應合理選擇,或加隔離繼電器。PLC的輸出負載可能產(chǎn)生干擾,因此要采取措施加以控制,如直流輸出的續流管保護,交流輸出的阻容吸收電路,晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/162420.htm
3 PLC應用中需要注意的問(wèn)題
PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制的設備,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而,盡管有如上所述的可靠性較高,抗干擾能力較強,但當生產(chǎn)環(huán)境過(guò)于惡劣,電磁干擾特別強烈,或安裝使用不當,就可能造成程序錯誤或運算錯誤,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會(huì )造成設備的失控和誤動(dòng)作,從而不能保證PLC的正常運行。要提高PLC控制系統可靠性,一方面要求PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家提高設備的抗干擾能力;另一方面,要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視,多方配合才能完善解決問(wèn)題,有效地增強系統的抗干擾性能。因此在使用中應注意以下問(wèn)題。
3.1 工作環(huán)境
(1)溫度:PLC要求環(huán)境溫度在0~55℃,安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面,四周通風(fēng)散熱的空間應足夠大。
(2)濕度:為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小于85%(無(wú)凝露)。
(3)震動(dòng):應使PLC遠離強烈的震動(dòng)源,防止振動(dòng)頻率為10~55 Hz的頻繁或連續振動(dòng)。當使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí),必須采取減震措施,如采用減震膠。
(4)空氣:避免有腐蝕和易燃的氣體,例如化學(xué)的酸堿等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。例如電廠(chǎng)的干排渣、干除灰等,在基建后期增加了封閉小屋。
(5)電源:PLC對于電源線(xiàn)帶來(lái)的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中,可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。一般PLC都由直流24 V輸出提供給輸入端,當輸入端使用外接直流電源時(shí),應選用直流穩壓電源。因為普通的整流濾波電源,由于紋波的影響,容易使PLC接收到錯誤信息。
3.2 控制系統中干擾及其來(lái)源
現場(chǎng)電磁干擾是PLC控制系統中最常見(jiàn)也是最易影響系統可靠性的因素之一。
(1)干擾源及一般分類(lèi)
影響PLC控制系統的干擾源,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,其原因是電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng),對設備產(chǎn)生電磁輻射;磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流,電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線(xiàn)上感應的共態(tài)(同方向)電壓疊加所形成。共模電壓通過(guò)不對稱(chēng)電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞(這就是一些系統I/O模件損壞率較高的主要原因),這種共模干擾可為直流,亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場(chǎng)在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓,這種干擾疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。
(2)PLC系統中干擾的主要來(lái)源及途徑
強電干擾:PLC系統的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾而在線(xiàn)路上感應電壓。尤其是電網(wǎng)內部的變化,刀開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過(guò)輸電線(xiàn)路傳到電源原邊。
柜內干擾:控制柜內的高壓電器,大的電感性負載,混亂的布線(xiàn)都容易對PLC造成一定程度的干擾。
來(lái)自信號線(xiàn)引入的干擾:與PLC控制系統連接的各類(lèi)信號傳輸線(xiàn),除了傳輸有效的各類(lèi)信息之外,總會(huì )有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過(guò)變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視;二是信號線(xiàn)受空間電磁輻射感應的干擾,即信號線(xiàn)上的外部感應干擾,這是很?chē)乐氐?。由信號引入干擾會(huì )引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時(shí)將引起元器件損傷。
來(lái)自接地系統混亂時(shí)的干擾:接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會(huì )引入嚴重的干擾信號,使PLC系統將無(wú)法正常工作。
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