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1、第一章 PLC 控制系统第一节 总则1. 设备概述PLC 控制系统是一个专门为工业环境应用而设计制造的计算机系统，用户可以根据生产过程和工艺要求设计控制程序，然后将其送入 PLC。程序投入运行后，PLC 就在现场输入信号作用下，按照预先送入的程序控制现场执行机构按一定规律动作。1.1 主要组成部分及作用1.1.1 处理器模块（CPU）：PLC 控制系统的运算、控制中心，接受并储存用户程序和数据，用扫描方式接收现场输入设备的状态和数据，诊断电源、PLC 内部电路工作状态和编程过程中的语法错误，完成用户程序规定的运算任务。1.1.2 电源模块（PS）：配置开关式稳压电源，用来对 PLC 内部电路供
2、电。1.1.3 热备通讯模块（BCM）：支持 CPU 双机热备用冗余系统配置，提供主、备两个 CPU 之间通信，使主 CPU 单元和备用 CPU 单元完全同步的分享和操作I/O 模块，当主 CPU 单元故障时，通过 BCM 模块及其他辅助模块，可以完全同步的进行 CPU 模块的切换，由热备 CPU 模块支持系统不间断地继续工作。1.1.4 开关量输入模块（DI）：接收外部开关量节点信号输入。1.1.5 开关量输出模块（DO）：向外部设备输出节点控制开关量信号。1.1.6 模拟量输入模块（AI）：接收外部可变模拟量信号。1.1.7 模拟量输出模块（AO）：向外部设备输出可变的模拟量信号。1.1.
3、8 通讯适配器（ADAPTOR）：向模块端子座提供电源，按地址编码实现各模块通道与 CPU 之间实现通讯。1.1.9 模块端子座：统一模块接线方式，便于拆除、检查各模块，通过端子座之间跨接元件实现各模块之间连接。1.1.10 PLC 机架：便于拆除、检查各模块，通过机架总线实现各模块之间连接。2. PLC 的安装环境2.1 环境要求2.1.1 温度 055；2.1.2 湿度 3580%RH；2.1.3 无太阳光直接照射；2.1.4 周围不应有导电尘埃，油性物或有机溶剂，腐蚀性气体；2.1.5 勿在具有频繁或连续震动或超过 10g 重力加速度冲击的场合下工作，否则应该有防震措施；2.1.6 PL
4、C 机架应保持一定的距离，散热和通风良好。为了便于通风，必要时还要安装排风扇。2.2 改善环境条件的设计2.2.1 高温对策：如果控制系统的周围环境温度超过极限温度（55） ，必须采取以下措施，迫使环境温度低于极限值。2.2.1.1 盘、柜内设置排风扇和冷风机，通过滤网把自然风引入盘、柜内。由于排风扇寿命不长，必须和滤网一起定期检修。使用冷风机时注意不要结露。2.2.1.2 把控制系统置于有空调的控制室内，不能直接放在日光下。2.2.1.3 控制器的安装应考虑通风，控制器的上下都要留有 50mm 的距离，I/O 模块配线时要使用导线槽，一面妨碍通风。2.2.1.4 安装时要把发热体，如电阻器或
5、电磁接触器等远离控制器，或者把控制器安装在发热体的下面。2.2.2 低温对策：2.2.2.1 盘、柜内设置加热器，在冬季加热器特别有效，可使盘、柜内温度保持在0以上，或在 10左右。设置加热器时要选择适当的温度传感器以便在高温时自动切断加热器电源，低温时自动接通电源；2.2.2.2 停运时不切断控制器和 I/O 模块电源，靠其本身的发热量使周围温度升高，特别是夜间低温时，这种措施是有效的；2.2.2.3 温度有急剧变化的场合，不要打开盘柜的门，以防冷空气进入。2.2.3 湿度对策：2.2.3.1 盘、柜设计成密封型，并放入吸湿剂；2.2.3.2 把外部干燥的空气引入盘、柜内；2.2.3.3 印
6、刷板上覆盖一层保护层，如喷松香水等；2.2.3.4 在湿度低、干燥的场合进行检修时，人体尽量不接触模块，以防感应电损坏器件。2.2.4 防震和防冲击措施：在有振动和冲击时，应弄清震动源在那里，以便采取相应防震措施。2.2.4.1 如果震动源来自盘、柜之外，可对相应的盘、柜采用防震橡皮，已达到减震的目的。同时亦可把盘、柜设置在远离震动源的地方，或者把盘、柜与震源共振；2.2.4.2 如果震动来自盘、柜内，则要把产生振动和冲击的设备从盘、柜内移走，或单独设置盘、柜；2.2.4.3 加固控制器或 I/O 模块印刷板、连接器等可能产生松的部件或器件，联接线亦要固定紧。2.2.5 周围环境空气对策：如果
7、周围环境空气不清洁，可采取下面措施。2.2.5.1 盘、柜采用密封结构；2.2.5.2 盘、柜内打入高压清洁空气，使外界不清洁空气不能进入盘、柜内部；2.2.5.3 印刷板表面涂一层保护层，如松香水等。所有以上措施都不能保证绝对有效，有时可根据需要采用综合防护措施。3 PLC 的调试及投运3.1 PLC 的调试3.1.1 调试内容PLC 投运之前必须对其进行必要的检查和试运转，以保证投入运行之后安全正常工作。3.1.1.1 调试前准备工作：3.1.1.1.1 检查 PLC 控制系统环境条件是否满足要求；3.1.1.1.2 检查 PLC 控制系统配线部分，具体检查项目及内容见表：21表 31 调
8、试检查项目表序号 检查项目 检 查 内 容1电源、输入、输出线的连接1） 、配线是否正确；2） 、端子螺钉是否有松动；3） 、压接端子是否有短路；4） 、端子板连接器的装配是否有松动；5） 、单元的装配是否牢固。2连接电缆 1） 、各装置间的 I/O 连接电缆是否连接正确，锁紧；2） 、各单元间的连接电缆是否正确并锁紧；3 存储器单元 1） 、写保护开关是否设定在可写入侧（ON） ；2） 、存储器单元安装是否正确。3.1.1.2 调试的具体内容在进行完以上各项检查之后，按以下具体步骤进行控制系统调试，并在每一步的有关检测内容合格以后再继续下一步。当发现不合格内容，应立即予以修正。在未达标规定标
9、准以前不得进行新的调试项目。调试工作必须进行足够长时间，以便尽可能地让各种异常情况暴露出来并经处理，保证运行的正常进行。3.1.1.2.1 接通电源，做以下检查工作：3.1.1.2.1.1 检查电源电压，端子接线，电压切换端子的设定；3.1.1.2.1.2 检查输入、输出单元用的电源电压，端子接线；3.1.1.2.1.3 将上位机与 PLC 模块连接好，并且把模块状态开关设定在编程状态；3.1.1.2.1.4 检查各模块电源指示灯是否有指示；3.1.1.2.2 检查输入、输出配线：3.1.1.2.2.1 在上位机编程状态下，用强制 ON/OFF 机能检查输出配线；3.1.1.2.2.2 用输入
10、单元指示或 I/O 监视、I/O 多点监视等机能检查输入配线；3.1.1.2.3 控制系统试运行3.1.1.2.3.1 检查运行过程中上位机通道状态显示与模块、一次测量元件是否一一对应；3.1.1.2.3.2 检查控制的动作顺序是否与程序对应。3.1.1.2.4 针对试运行过程发现的问题，对程序中不完善的地方逐项进行修改、补充、删除，直至运行正确。3.1.1.2.5 控制系统程序保存：用磁带，EPROM 或软盘把程序保存起来，打印程序。3.2 PLC 系统的投运3.2.1 投运前的准备工作：3.2.1.1 检查上位机系统工作正常；3.2.1.2 检查精处理系统一次元件、测量仪表运行正常，指示正
11、确；3.2.1.3 检查各控制柜模块连接情况正常，无接线松动、掉线现象；3.2.1.4 检查确认精处理系统仪用压缩空气压力正常；3.2.1.5 检查确认控制系统各控制柜电源正常 ；3.2.1.6 检查确认精处理系统气动阀门电磁阀手动/自动切换开关处于自动位置；3.2.2 投运4 PLC 的定期检查与日常维护 4.1 检修周期4.1.1 大、小修周期：随机组大、小修4.1.2 日常维护周期：4.1.2.1 每日：4.1.2.1.1 检查运行人员有关操作记录，上位机工作情况，上位机报警信息记录；4.1.2.1.2 检查各控制柜 PLC 模件状态显示，上位机与 PLC 通讯适配器通讯情况，就地输入一
12、次元件状态与模件状态一致；4.1.2.2 每周：4.1.2.2.1 检查控制柜内卫生情况，及时清理（清理程序按有关规定执行） ，保证PLC 模块具有良好的工作环境，设备标示齐全、清晰；4.1.2.2.2 检查控制柜周围工作环境，及时对随机干扰源作出处理；4.1.2. 3 每半年：4.1.2. 3.1 对 PLC 作定期性检查，主要对 PLC 工作条件不符合项作出处理具体检查项目和标准见 表 314.1.2. 3.2 检查控制柜接地，保证控制柜有良好的接地；表 41 PLC 定期性检查一览表检查项目 检 查 内 容 标 准交流电压：1、电压2、稳定度1、测量加在 PLC 上的电压是否为额定值；2
13、、电源电压是否出现频繁急剧的变化。1、电源电压必须在工作电压范围内；2、电源电压波动必须在允许范围内；环境条件：1、温度2、湿度3、振动4、粉尘1、检查温度和湿度是否在相应范围之内？（当 PLC 安装在仪表板上时，仪表板的温度可以认为是 PLC环境温度）2、检查周围设备运行是否对 PLC控制柜有较大的影响；3、控制柜散热和防尘设备能否正常投入。1、温度为 055；2、相对湿度 85%以下；3、振幅小于 0.5mm（1055HZ） ；4、无大量粉尘、盐分和铁屑。安装条件 1、基本单元和扩展单元是否安装牢固；2、基本单元和扩展单元连接电缆是否完全插好；3、接线螺丝是否有松动；4、外部接线是否有损坏
14、。1、安装螺丝必须上紧；2、连接电缆不能有松动；3、连接螺钉不能有松动；4、外部接线不能有任何异常。使用寿命 1、锂电池电压是否下降；2、继电器输出型触点。1、工作 5 年左右；2、寿命 300 万次。5 PLC 检修工艺及工艺标准5.1 模块日常检查：5.1.1 模块外观要求清洁、干净、无灰尘，模块组清扫要用防静电吸尘器进行；5.1.2 模块标示要求齐全、清晰、准确；5.1.3 主模块（CPU 部分）要求机框内模块牢固的插在机框的底板插槽内。5.1.4 模块接线端子排要求插紧，并锁住；5.1.5 各种固定螺丝要拧紧，不能有松动；5.1.6 模块电源指示、通道指示正确稳定。5.2 PLC 模块
15、的安装：5.2.1 模块安装前准备工作：5.2.1.1 新模块应该保存在防静电的袋子中；5.2.1.2 检查确认模块各项性能指标符合现场工作环境要求；5.2.1.3 检查模块各跳线开关和选择开关的状态是否符合系统的设置要求，不符合的要给与修改；5.2.2 模块安装步骤：5.2.2.1 切断系统 I/O 电源和模块接线端子排上电源；5.2.2.2 主模块安装时，要将机框上固定栏杆的固定销抽出，并将固定栏杆向上旋转，然后插入模件板；（I/O 模块直接插入端子座）5.2.2.3 在插入模件板时，要将模块板的上下底边对机框定位槽，然后平稳的将模块插入机框。5.2.2.4 模块插牢后，将固定栏杆向下旋转
16、，把模块固定在机框内，并用固定销将固定栏杆锁住；（I/O 模块需使模块端子座卡子将模块卡死） ；5.2.2.5 将接线端子排插入模块，并按紧直到锁住为止；5.2.2.6 检查上述操作正确无误后，合上系统 I/O 电源开关，合上模块端子排电源开关。5.3 PLC 模块的拆卸：5.3.1 模块拆卸前准备工作：5.3.1.1 检查模块所在系统处于非运行状态，确认模块拆除不影响运行的系统；5.3.1.2 办理检修工作票，通知有关运行人员，做好有关应急措施；5.3.1.3 准备防静电袋，将拆下的模块装入袋中；5.3.2 模块拆卸的步骤：5.3.2.1 切断系统 I/O 电源和模块接线端子排上电源；5.3.2.2 主模块拆卸需将机框固定栏杆上的固定销抽出，并将固定栏杆向上旋转，拔下模块上端子排；（I/O 模块需将接线端子排上固定卡子掰开，注意折断） ；5.3.2.3 将模块平稳的从机框中取出，注意 I/O 模块功能
