PLC現場(chǎng)工程師工作指南

　　在我從事自動(dòng)化的職業(yè)生涯近十年的時(shí)間里，我發(fā)現現場(chǎng)調試的工程師的能力和工作水平的高低，對于一個(gè)項目的成敗是最關(guān)鍵的因素。但許多工程師在趕赴現場(chǎng)執行任務(wù)前，缺乏必要的心理準備和技術(shù)準備，因此，到現場(chǎng)后根本無(wú)法發(fā)揮自己的能力。因此，在這里把自己的一些體會(huì )寫(xiě)出來(lái)，希望能夠對所有的技術(shù)工程師有一些啟發(fā)。

　　一、出發(fā)前的準備

　　從事PLC的技術(shù)支持的人，如果是要到現場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)行系統調試，無(wú)論是對OEM客戶(hù)，還是對一個(gè)過(guò)程控制的系統集成，都要在事先做好一些準備工作。就像一個(gè)“驢友”出行前，要更換自己的服裝尤其是鞋子，帶好水、食品，還要準備在野外的一些防身用品，如果是過(guò)夜的話(huà)，還要有帳篷、手電筒等一樣，作為一個(gè)職業(yè)的PLC技術(shù)支持工程師，也有不少的東西是要準備的。

　　首先要安排自己的行程計劃和衣食住行。如果是需要住宿的話(huà)，那么如何定機票、酒店(旅館、招待所)，這里就不多說(shuō)了。如果時(shí)間很長(cháng)(如超過(guò)一個(gè)月)，為了省錢(qián)，就要考慮在當地租房子了，尤其是出發(fā)的是一個(gè)小組，而不是一個(gè)人的時(shí)候。衣食住行，這些問(wèn)題與普通的旅行是一樣的，雖然這些問(wèn)題對你完成任務(wù)的影響力并不亞于你的專(zhuān)業(yè)水平。想象一下，你到了現場(chǎng)，因為食物中毒導致一個(gè)星期拉痢疾的情況會(huì )對工作造成什么樣的影響，就知道該準備那些東西了。通常，有經(jīng)驗的自動(dòng)化公司的行政部門(mén)會(huì )為工程師考慮好這些情況，但是，作為工程師自己一定要進(jìn)行確認，看看是否所有的事情都已經(jīng)安排好了。

　　安頓好了衣食住行的后，要準備自己的工具。作為PLC的現場(chǎng)調試工程師，并不需要很多的調試工具。但是，一個(gè)螺絲刀、一臺萬(wàn)用表，還是必備的。另外，如果要與現場(chǎng)的儀表傳感器進(jìn)行系統聯(lián)調的時(shí)候，還要有一臺信號發(fā)生器來(lái)模擬現場(chǎng)儀表的信號，以確定當發(fā)生問(wèn)題時(shí)，現場(chǎng)的信號是完好的。還有，一臺結實(shí)的手提電腦，是你編程和調試的必需的工具。雖然這些工具你可以要求用戶(hù)準備好，但是，作為一個(gè)職業(yè)的PLC工程師，如果連這幾樣工具都沒(méi)有，會(huì )被用戶(hù)懷疑你的職業(yè)水平的。其它的一些儀器儀表，如果需要的話(huà)，你可以向公司或者客戶(hù)提出來(lái)，讓他們提前準備，比如，示波器、穩壓電源等等。畢竟這些不那么通用的儀器，通常是不可能隨身攜帶或備用的。

　　有一些常被忽視的小東西，你準備了之后一定有用的。如，電氣膠帶、熱縮套管、打火機(你吸煙的話(huà)自然會(huì )有，沒(méi)有別人也會(huì )有)，束線(xiàn)帶、還有，如果現場(chǎng)接線(xiàn)已經(jīng)完成了，要準備好一些與信號線(xiàn)相同的電纜，和一些固定基座的螺絲。你可能懷疑要這些做什么用，相信我，帶上這些，雖然有些只值幾分錢(qián)，但到了現場(chǎng)后，可能會(huì )節約你一天甚至幾天的時(shí)間，尤其是你去的地方是在一個(gè)偏遠的山區的時(shí)候。雖然在發(fā)貨的時(shí)候廠(chǎng)家都有螺絲釘，但是到了現場(chǎng)什么都有可能發(fā)生，如果螺絲釘不夠(而這是每次都必然發(fā)生的)，會(huì )引起許多問(wèn)題。

　　除了以上的東西，就是這次調試所要帶的備品備件了。雖然現場(chǎng)的貨物清單可能會(huì )已經(jīng)考慮了備品備件的問(wèn)題，但為了應付萬(wàn)一的情況，有些備件你最好還是自己要隨身攜帶。首先是PLC的基板(有的成為機架)、電源、CPU模塊，因為這些是一臺PLC能夠工作的基礎，如果現場(chǎng)只有一套系統，那么這些模塊就只有一個(gè)，假如沒(méi)有備分的話(huà)，一旦出現故障，你的所有的工作都必須停下來(lái)。因此最好帶上一套。

　　其它的I/O模塊和通訊模塊，如果現場(chǎng)只有一個(gè)的，你都要考慮在多帶一個(gè)。對于那些現場(chǎng)已經(jīng)有兩塊以上的模塊，你就不用考慮自己帶了。

　　二、設計交底工作

　　如果系統設計不是你自己做的，那么在出發(fā)前，就要與系統的設計人員進(jìn)行充分的溝通，對于不清楚和不明白的地方，一定要弄清楚，確保自己清晰地理解了要完成的工作目標，和設計者的意圖。不要輕易否定設計者的方案，也不要輕易地說(shuō)別人那里設計得不行。

　　但是，因為你是從事現場(chǎng)的工程師，因此，也不必過(guò)于迷信設計者。你可以提出自己的建議。比如，PLC的機架和CPU模塊和I/O模塊的搭配原則，可能有時(shí)候，設計師不知道你所用的 PLC的機架有4槽、6槽和8槽，甚至12槽的，因此，也許全部都選了8槽的，而導致了幾個(gè)槽的空缺，你可以建議它修改為4槽或6槽的。

　　方案設計中，最容易出問(wèn)題的地方是通訊，現場(chǎng)調試最麻煩的地方也是通訊，所以對于通訊的部分，你必須清晰了解系統的框架結構，并且對需要進(jìn)行通訊的東西在出發(fā)前就要全部進(jìn)行一遍調試，而且要確認其中的所有需要通訊的模塊是可以通訊的。比如，操作臺電腦、觸摸屏、PLC、變頻器、其它的PLC、一些智能儀表和儀器，如果這些東西需要通訊的話(huà)，你必須要確認它們相互之間是可以通訊的，如果你不確認的話(huà)，就要與廠(chǎng)家聯(lián)絡(luò )，并親自再試一次。如果PLC的節點(diǎn)數較多，要考慮距離和廠(chǎng)家CPU的限制。

　　如果系統較大，遠程單元、本地機架數量、每個(gè)機架的模塊數量的限制，并非出于系統功能和技術(shù)上的限制，而是由于使用規范性的限制。在系統硬件組態(tài)時(shí)，要考慮這些模塊的搭配作用。

　　對于電源模塊的配置,一個(gè)資深的工程師應該能夠做出比較合理的搭配。例如，電源模塊通常有5A和10A的分別，如果模塊較少，可以選用功率小的電源模塊，如果模塊較多，則應該選用大功率的電源模塊。而一般，如果現場(chǎng)儀表需要PLC也供應24V直流電源而不是采用外部電源供電(如RTU)的情景，通常CPU所在的機架上選用大功率的電源比較合理。

　　此外，在I/O模塊的安裝時(shí)，根據不同的系統，通常同型號的模塊放置在一起。但是，如果對于輸出模塊與輸入模塊形成回路的，則可以將一個(gè)回路的參量所涉及的模塊放置在一個(gè)機架上(或一個(gè)CPU所控制的機架上)比較合理。有的設計師在設計的時(shí)候不會(huì )考慮這一點(diǎn)，你可以調整過(guò)來(lái)。

　　在選型的時(shí)候，因為各種PLC都有大型、中型、小型的分別，這些分別主要是由CPU模塊的性能不同造成的。在實(shí)際上，并非一定大型的功能就是合適的。除了價(jià)格方面的考量之外，主要是，如果控制點(diǎn)數不多，小型的CPU模塊完全可以勝任，則小型的CPU反而比大型的CPU模塊工作還要可靠一些。因為，小型的CPU所涉及的資源少，而大型CPU的資源多，在程序執行中，為處理那些程序不需用到的資源時(shí)，也要分配時(shí)間去處理，這樣不僅造成資源的浪費，可能在程序處理上不及小型CPU可以更單純和穩定地工作。

　　在設計交底的過(guò)程中要指出的是，對于設計中的任何變更，你只能提建議，而不是擅自做修改。因為，你的職責是按照設計施工，而不是設計，因此，對于任何你發(fā)現的不合理的東西，你可以提出意見(jiàn)，但必須要等到設計變更確認書(shū)下到你手里后，你才能按照變更后的設計工作，盡管這個(gè)變更可能是你的意見(jiàn)。還有，即使最初的設計也是你做的，你在變更后，也要通知客戶(hù)，并取得客戶(hù)的書(shū)面同意。

　　三、裝機步驟

　　到了現場(chǎng)后，進(jìn)行系統安裝前，需要考慮安裝環(huán)境是否滿(mǎn)足PLC的使用環(huán)境要求，這一點(diǎn)可以參考各類(lèi)產(chǎn)品的使用手冊。但無(wú)論什么PLC，不都能裝設在下列場(chǎng)所：含有腐蝕性氣體之場(chǎng)所，陽(yáng)光直接照射到的地方，溫度上下值在短時(shí)間內變化急遽的地方，油、水、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方，有大量灰塵的地方，振動(dòng)大且會(huì )造成安裝件移位的地方。

　　如果必須要在上面的環(huán)境使用，則要為PLC制作合適的控制箱，采用規范和必要的防護措施。如果需要在野外極低溫度下使用，可以使用有加熱功能的控制箱。如何做這些防護箱或控制箱，各制造商和和資格的系統集成商將會(huì )為客戶(hù)提供相應的供應和設計。

　　在使用控制箱時(shí)，在控制箱內OpenPLC安裝的位置要注意如下事項：控制箱內空氣流通是否順暢(各裝置間須保持適當的距離)，變壓器、馬達控制器、變頻器等是否與PLC保持適當距離，動(dòng)力線(xiàn)與信號控制線(xiàn)是否分離配置，組件裝設之位置是否利于日后之檢修，是否需預留空間，供日后系統擴充使用。

　　除了上述注意事項之外，還有其它注意事項要留意。

　　首先比較重要的是靜電的隔離。靜電是無(wú)形的殺手，但可能因為不會(huì )對人造成生命危險，所以許多人常常忽視它。在中國的北方、干燥的場(chǎng)所，人體身上的靜電都是造成靜電損壞電子組件的因素。雖然你被靜電打到的話(huà)，只不過(guò)是輕微的酥麻，但這對PLC和其它任何電子器件就足以致命了。

　　要避免靜電的沖擊有下列三種方式：在進(jìn)行維修或更換組件時(shí)，請先碰觸接地的金屬，以去除身上的靜電;不要碰觸電路板上的接頭或是IC接腳;電子組件不使用時(shí)，請用有隔離靜電的包裝物，將組件放置在里面。想象PLC里的元器件是一個(gè)嬌嫩的嬰兒，而那些靜電會(huì )導致這個(gè)嬰兒死亡，你就會(huì )更容易以正確的態(tài)度對待這個(gè)問(wèn)題了。

　　基座安裝(RACK)時(shí)，在決定控制箱內各種控制組件及線(xiàn)槽位置后，要依照圖紙所示尺寸，標定孔位，鉆孔后將固定螺絲旋緊到基座牢固為止。在裝上電源供應模塊前，必須同時(shí)注意電源線(xiàn)上的接地端有無(wú)與金屬機殼連結，若無(wú)則須接上。接地不好的話(huà)，會(huì )導致一系列的問(wèn)題，靜電、浪涌、外干擾，等等。由于不接地，往往PLC也能夠工作，因此，不少經(jīng)驗不足的工程師就誤以為接地不那么重要了。這就像登山的時(shí)候，沒(méi)有系上保護纜繩一樣，雖然你正常前進(jìn)的時(shí)候，保護纜繩沒(méi)有任何作用，但一旦你失足的時(shí)候，沒(méi)有那根繩子，你的生命就完結了。PLC的接地，就相當于給PLC系上保護纜繩。

　　在I/O模塊安裝時(shí)，須注意如下事項：I/O模塊插入機架上的槽位前，要先確認模塊是否為自己所預先設計的模塊;I/O模塊在插入機架上的導槽時(shí)，務(wù)必插到底，以確保各接觸點(diǎn)是緊密結合的;模塊固定螺絲務(wù)必鎖緊;接線(xiàn)端子排插入后，其上下螺絲必須旋緊。由于現場(chǎng)的變壓器、電機等影響，多少會(huì )有振動(dòng)，如果這些螺絲釘松動(dòng)了，會(huì )導致模塊從機架中松開(kāi)。