《电气控制与PLC应用工业和信息化高职高专十二五规划教材立项项目教学课件王霞杨打生蒋安蒙第九章可编程控制器控制系统的设计课件1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制与PLC应用工业和信息化高职高专十二五规划教材立项项目教学课件王霞杨打生蒋安蒙第九章可编程控制器控制系统的设计课件1（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：或者直接输入下面地址：http:/第九章第九章可编程控制器控制系统的设计可编程控制器控制系统的设计教学目标与要求教学目标与要求教学目标与要求教学目标与要求熟悉熟悉熟悉熟悉PLCPLCPLCPLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容掌握掌握掌握掌握PLCPLCPLCPLC选择与连接中的注意事项选择与连接中的注意事项选择与连接中的注意事项选择与连接中
2、的注意事项掌握减少掌握减少掌握减少掌握减少I/OI/OI/OI/O点数的措施点数的措施点数的措施点数的措施理解机械手控制设计程序理解机械手控制设计程序理解机械手控制设计程序理解机械手控制设计程序了解提高了解提高了解提高了解提高PLCPLCPLCPLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施教学重点教学重点教学重点教学重点PLCPLCPLCPLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容减少减少减少减少I/OI/OI/OI/O点数的措施点数的措施点数的措施点数的措施PLCPLCPLCPL
3、C选择与连接选择与连接选择与连接选择与连接教学难点教学难点教学难点教学难点机械手控制设计程序机械手控制设计程序机械手控制设计程序机械手控制设计程序第九章第九章 可编程控制器控制系统的设计可编程控制器控制系统的设计9.1 PLC9.1 PLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容.2 PLC.2 PLC的选择与连接的选择与连接.3.3减少减少I/OI/O点数的措施点数的措施.4 PLC.4 PLC在机械手控制系统中的应用在机械手控制系统中的应用.5.5提高提高PLCPLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施9.1 PLC控制系统设计的基本原则与内容 9.1.1 PLC控制系
4、统设计的基本原则 在在设计设计PLCPLC控制系统时，应遵循以下基本原则：控制系统时，应遵循以下基本原则： 最最大大限限度度地地满满足足控控制制要要求求充充分分发发挥挥PLCPLC功功能能，最最大大限限度度地地满满足足被被控控对对象象的的控控制制要要求求，是是设设计计中中最最重重要要的的一一条条原原则则。设设计计人人员员要要深深入入现现场场进进行行调调查查研研究究，收收集集资资料料。同同时时要要注注意意和和现现场场工工程程管管理理和和技技术术人人员员及操作人员紧密配合，共同解决重点问题和疑难问题。及操作人员紧密配合，共同解决重点问题和疑难问题。保保证证系系统统的的安安全全可可靠靠保保证证PLC
5、PLC控控制制系系统统能能够够长长期期安安全全、可可靠靠、稳稳定定运运行，是设计控制系统的重要原则。行，是设计控制系统的重要原则。力力求求简简单单、经经济济、使使用用与与维维修修方方便便, ,在在满满足足控控制制要要求求的的前前提提下下，一一方方面面要要注注意意不不断断地地扩扩大大工工程程的的效效益益，另另一一方方面面也也要要注注意意不不断断地地降降低低工工程的成本。不宜盲目追求自动化和高指标。程的成本。不宜盲目追求自动化和高指标。适应发展的适应发展的需要适当需要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要考虑到今后控制系统发展和完善的需要。9.1.2 PLC控制系统设计与调试的步骤 1 1）分析被
6、控对象并提出控制要求）分析被控对象并提出控制要求 详详细细分分析析被被控控对对象象的的工工艺艺过过程程及及工工作作特特点点，了了解解被被控控对对象象机机、电电、液液之之间间的的配配合合，提提出出被被控控对对象象对对PLCPLC控控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。2 2）确定输入输出设备）确定输入输出设备 根根据据系系统统的的控控制制要要求求，确确定定系系统统所所需需的的全全部部输输入入设设备备（如如：按按纽纽、位位置置开开关关、转转换换开开关关及及各各种种传传感感器器等等）和和输输出出设设备备（如如：接接触触器器、电电磁磁阀阀、信
7、信号号指指示示灯灯及及其其它它执执行行器器等等），从从而而确确定定与与PLCPLC有有关关的的输输入入/ /输输出出设设备备，以以确确定定PLCPLC的的I/OI/O点数。点数。9.1.2 PLC控制系统设计与调试的步骤3 3）选择）选择PLCPLC PLCPLC选选择择包包括括对对PLCPLC的的机机型型、容容量量、I/OI/O模模块块、电电源等的选择源等的选择4 4）分配）分配I/OI/O点并设计点并设计PLCPLC外围硬件线路外围硬件线路分分配配I/OI/O点点：画画出出PLCPLC的的I/OI/O点点与与输输入入/ /输输出出设设备备的的连连接接图图或或对应关系表。对应关系表。PLCP
8、LC外外围围硬硬件件线线路路：画画出出系系统统其其它它部部分分的的电电气气线线路路图图，包包括主电路和未进入括主电路和未进入PLCPLC的控制电路等。的控制电路等。由由PLCPLC的的I/OI/O连连接接图图和和PLCPLC外外围围电电气气线线路路图图组组成成系系统统的的电电气气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。9.1.2 PLC控制系统设计的步骤7 7）联机调试）联机调试联联机机调调试试是是将将通通过过模模拟拟调调试试的的程程序序进进一一步步进进行行在在线线统统调调。联联机机调调试试过过程程应应循循序序渐渐进进，从从PLCPLC只只连连接
9、接输输入入设设备备、再再连连接接输输出出设设备备、再再接接上上实实际际负负载载等等逐逐步步进进行行调调试试。如如不不符符合合要要求求，则则对对硬硬件件和和程程序序作作调调整整。通通常常只只需需修修改改部部份份程程序序即即可。可。全全部部调调试试完完毕毕后后，交交付付试试运运行行。经经过过一一段段时时间间运运行行，如如果果工工作作正正常常、程程序序不不需需要要修修改改，应应将将程程序序固固化化到到EPROMEPROM中中，以防程序丢失。以防程序丢失。8 8）整理和编写技术文件）整理和编写技术文件技技术术文文件件包包括括设设计计说说明明书书、硬硬件件原原理理图图、安安装装接接线线图图、电电气元件明
10、细表、气元件明细表、PLCPLC程序以及使用说明书等。程序以及使用说明书等。9.2 PLC的选择与连接 随随着着PLCPLC技技术术的的发发展展，PLCPLC产产品品的的种种类类也也越越来来越越多多。不不同同型型号号的的PLCPLC，其其结结构构形形式式、性性能能、容容量量、指指令令系系统统、编编程程方方式式、价价格格等等也也各各有有不不同同，适适用用的的场场合合也也各各有有侧侧重重。因因此此，合合理理选选用用PLCPLC，对对于于提提高高PLCPLC控控制制系系统统的的技技术术经经济济指指标标有有着着重要意义。重要意义。PLCPLC的选择主要应从的选择主要应从PLCPLC的机型、容量、的机型
11、、容量、I/OI/O模块、电源模模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。 9.2.1 PLC机型的选择 PLCPLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：合理的结构型合理的结构型式式:PLC:PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。主要有整体式和模块式两种结构型式。安安装装方方式式的的选选择择: :安安装装方方式式有有集集中中式式、远远程程I
12、IO O式式以以及及多多台台PLCPLC联联网的分布式。网的分布式。相应的功能要求相应的功能要求响应速度要求响应速度要求系统可靠性的要求系统可靠性的要求 对对可可靠靠性性要要求求很很高高的的系系统统，应应考考虑虑是是否否采采用用冗冗余余系系统统或或热热备备用用系系统统机型尽量统一机型尽量统一 便便于于备备品品备备件件的的采采购购和和管管理理；有有利利于于技技术术力力量量的的培培训训和和技技术术水水平平的提高，外部设备通用，资源可共享，易于联网通信。的提高，外部设备通用，资源可共享，易于联网通信。9.2.2 PLC容量的选择 I IO O点数的选择点数的选择在满足控制要求的前提下力争使用的在满足
13、控制要求的前提下力争使用的I IO O点最少。点最少。需要加上需要加上10101515的裕量。的裕量。存储容量的选择存储容量的选择存存储储容容量量大大小小不不仅仅与与PLCPLC系系统统的的功功能能有有关关，还还与与功功能能实实现现的的方方法法、程程序序编编写写水水平平有有关关。一一个个有有经经验验的的程程序序员员和和一一个个初初学学者者，在在完完成同一复杂功能时，其程序量可能相差成同一复杂功能时，其程序量可能相差2525之多。之多。在在I IO O点点数数确确定定的的基基础础上上，按按下下式式估估算算存存储储容容量量后后，再再加加20203030的裕量。的裕量。 存存储储容容量量( (字字节
14、节) )开开关关量量I/OI/O点点数数10 10 模模拟拟量量I/OI/O通通道道数数100100存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。 9.2.3 IO模块的选择 开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择 1 1）输入信号的类型及电压等级）输入信号的类型及电压等级 有有直直流流输输入入、交交流流输输入入和和交交流流直直流流输输入入三三种种类类型型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。 直直流流输输入入模模块块的的延延迟迟时时间间较较短短，还还可可以以直直接接与与接接近近开开关、光电开关
15、等电子输入设备连接；关、光电开关等电子输入设备连接； 交交流流输输入入模模块块可可靠靠性性好好，适适合合于于有有油油雾雾、粉粉尘尘的的恶恶劣劣环境。环境。 开开关关量量输输入入模模块块的的电电压压等等级级有有：直直流流5 5、1212、2424、4848、6060等；交流等；交流110110、220220等。等。 选选择择时时主主要要根根据据现现场场输输入入设设备备与与输输入入模模块块之之间间的的距距离离来考虑。来考虑。 一一般般5 5、1212、2424用用于于传传输输距距离离较较近近场场合合，如如5 5输输入入模模块块最最远远不不得得超超过过米米。距距离离较较远远的的应应选选用用输输入入电
16、电压压等等级较高的。级较高的。9.2.3 IO模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择 2 2）输入接线方式）输入接线方式 主要有汇点式和分组式两种接线方式主要有汇点式和分组式两种接线方式 9.2.3 IO模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择 3 3）注意同时接通的输入点数量）注意同时接通的输入点数量 对对于于选选用用高高密密度度的的输输入入模模块块( (如如3232点点、4848点点等等) )，应应考考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的6060。 4 4）输入门槛电平）输入门槛电平 门槛门槛电平越高，抗干扰能力越强
17、，传输距离也越电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远。远。9.2.3 IO模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择 1 1）输出方式）输出方式 开开关关量量输输出出模模块块有有继继电电器器输输出出、晶晶闸闸管管输输出出和和晶晶体体管管输输出三种方式出三种方式 继继电电器器输输出出：价价格格便便宜宜，可可以以驱驱动动交交、直直流流负负载载，适适用用的的电电压压大大小小范范围围较较宽宽、导导通通压压降降小小，承承受受瞬瞬时时过过电电压压和和过过电电流流的的能能力力较较强强，但但动动作作速速度度较较慢慢（驱驱动动感感性性负负载载时时，触触点点动动作作频频率率不不超超过过1 1HZHZ）、
18、寿寿命命较较短短、可可靠靠性性较较差，只能适用于不频繁通断的场合。差，只能适用于不频繁通断的场合。 对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。 9.2.3 IO模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择 2 2）输出接线方式）输出接线方式 开关开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式9.2.3 IO模块的选择开关量输出模
19、块的选择开关量输出模块的选择 3 3）驱动能力）驱动能力 应应根根据据实实际际输输出出设设备备的的电电流流大大小小来来选选择择输输出出模模块块的的输输出出电电流流。如如果果实实际际输输出出设设备备的的电电流流较较大大，输输出出模模块块无无法法直直接驱动，可增加中间放大环节。接驱动，可增加中间放大环节。 4 4）注意同时接通的输出点数量）注意同时接通的输出点数量 同同时时接接通通输输出出设设备备的的累累计计电电流流值值必必须须小小于于公公共共端端所所允允许许通通过过的的电电流流值值。一一般般来来讲讲，同同时时接接通通的的点点数数不不要要超超出出同同一公共端输出点数的一公共端输出点数的6060 5
20、 5）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关 与与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。用中也应注意。 9.2.3 IO模块的选择模拟量模拟量I/OI/O模块的选择模块的选择 模模拟拟量量输输入入（A/DA/D）模模块块是是将将现现场场由由传传感感器器检检测测而而产产生的连续的模拟量信号转换成生的连续的模拟量信号转换成PLCPLC内部可接受的数字量；内部可接受的数字量； 模模拟
21、拟量量输输出出( (D/A)D/A)模模块块是是将将PLCPLC内内部部的的数数字字量量转转换换为为模模拟量信号输出。拟量信号输出。 典典型型模模拟拟量量I/OI/O模模块块的的量量程程为为-10-10V+10VV+10V、0+10V0+10V、420mA420mA等等，可可根根据据实实际际需需要要选选用用，同同时时还还应应考考虑虑其其分分辨辨率率和转换精度等因素。和转换精度等因素。 一一些些PLCPLC制制造造厂厂家家还还提提供供特特殊殊模模拟拟量量输输入入模模块块，可可用用来直接接收低电平信号（如来直接接收低电平信号（如RTDRTD、热电偶等信号）热电偶等信号）9.2.3 IO模块的选择特
22、殊功能模块的选择特殊功能模块的选择 PLCPLC厂厂家家相相继继推推出出了了一一些些具具有有特特殊殊功功能能的的I/OI/O模模块块，有有的的还还推推出出了了自自带带CPUCPU的的智智能能型型I/OI/O模模块块，如如高高速速计计数数器器、凸轮模拟器、位置控制模块、凸轮模拟器、位置控制模块、PIDPID控制模块、通信模块等。控制模块、通信模块等。9.2.3 IO模块的选择电源模块及其它外设的选择电源模块及其它外设的选择 1 1）电源模块的选择）电源模块的选择 电电源源模模块块选选择择仅仅对对于于模模块块式式结结构构的的PLCPLC而而言言，对对于于整整体式体式PLCPLC不存在电源的选择。不
23、存在电源的选择。 电电源源模模块块的的选选择择主主要要考考虑虑电电源源输输出出额额定定电电流流和和电电源源输输入电压。入电压。 2 2）编程器的选择）编程器的选择 3 3）写入器的选择）写入器的选择 为为了了防防止止由由于于干干扰扰或或锂锂电电池池电电压压不不足足等等原原因因破破坏坏RAMRAM中中的的用用户户程程序序，可可选选用用EPROMEPROM写写入入器器，通通过过它它将将用用户户程程序序固固化化在在EPROMEPROM中中。有有些些PLCPLC或或其其编编程程器器本本身身就就具具有有EPROM EPROM 写入的功能。写入的功能。9.2.5 PLC与输入输出设备的连接 PLC与主令电
24、器类设备的连接 PLC与常用输入设备的连接PLC与输出设备连接的其它注意事项与输出设备连接的其它注意事项 1）除了PLC输入和输出共用同一电源外，输入公共端与输出公共端一般不能接在一起； 2）PLC的晶体管和晶闸管型输出都有较大的漏电流，尤其是晶闸管输出，将可能会出现输出设备的误动作。所以要在负载两端并联一个旁路电阻，旁路电阻R的阻值估算可由下式确定： UON是负载的开启电压（V），I是输出漏电流（mA）9.2.5 PLC与输入输出设备的连接 PLC与传感器类设备的连接与传感器类设备的连接 I -传感器的漏电流（mA）UOFF-PLC输入电压低电平的上限值（V）RC-PLC的输入阻抗（K）9.
25、2.5 PLC与输入输出设备的连接 PLC与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接 续流二极管的额定电流为1A、额定电压大于电源电压的3倍；电阻值可取50120电容值可取0.10.47F，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。接线时要注意续流二极管的极性 9.2.6 PLC与常用输出设备的连接 PLC与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法 9.2.6 PLC与常用输出设备的连接PLC与七段与七段LED显示器的连接显示器的连接 9.3 减少I/O点数的措施 PLC在实际应用中常碰到这样两个问题在实际应用中常碰到这样两个问题： 1）PLC的I/O点数不够，需要扩展，然而增加I/O点数将提高
26、成本； 2）是已选定的PLC可扩展的I/O点数有限，无法再增加。 在满足系统控制要求的前提下，在满足系统控制要求的前提下，合理使用合理使用I/O点数，尽量减少所需的点数，尽量减少所需的I/O点数是点数是很有意义的。很有意义的。 本节将介绍几种实用的减少I/O点数的措施。 9.3.1 减少输入点数的措施 分组输入分组输入 9.3.1 减少输入点数的措施矩阵输入矩阵输入 1）矩阵输入方法需要硬件与软件相配合硬件与软件相配合来完成2）由于矩阵输入的输入信号为一系列断输入信号为一系列断续的脉冲信号续的脉冲信号。3）应保证输入信号输入信号的宽度要大于的宽度要大于Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2轮流导通一轮流
27、导通一遍的时间遍的时间9.3.1 减少输入点数的措施组合输入组合输入对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入9.3.1 减少输入点数的措施输入设备多功能化输入设备多功能化 例如 9.3.1 减少输入点数的措施 合并输入合并输入 将某些功能相同的开关量输入设备合并输入。如果是几个常闭触点，则串联输入；如果是几个常开触点，则并联输入。某些输入设备可不进某些输入设备可不进PLC 有些输入信号功能简单、 涉及面很窄，有时就没有必要 作为PLC的输入，将它们放在 外部电路中同样可以满足要求。 9.3.2 减少输出点数的措施矩阵输出矩阵输出 注意：采用矩阵输出时，必须要将同一时间段接通的负载安
28、排在同一行或同一列中，否则无法控制。 9.3.2 减少输出点数的措施分组输出分组输出 当两组输出设备或负载不会同时工作，可通过外部转换开关或通过受PLC控制的电器触点进行切换，所以PLC的每个输出点可以控制两个不同时工作的负载。 9.3.2 减少输出点数的措施并联输出并联输出 注意PLC输出点同时驱动多个负载时，应考虑PLC输出点的驱动能力是否足够。输出设备多功能化输出设备多功能化 利用PLC的逻辑处理功能，一个输出设备可实现多种用途。某些输出设备可不进某些输出设备可不进PLC 系统中某些相对独立、比较简单的控制部分，可直接采用PLC外部硬件电路实现控制。 9.3.3 注意的问题以上一些常用的
29、减少I/0点数的措施，仅供仅供参考参考，实际应用中应该根据具体情况，灵活使用。同时应该注意不要过份去减少不要过份去减少PLC的的I/0点数，点数，而使外部附加电路变得复杂，而使外部附加电路变得复杂，从而影响系统的可靠性。 9.4 PLC在开关量控制系统中的应用 9.4.1 机械手及其控制要求 机械手的原位：在最上面、最左边且除松开的电磁线圈(YV5)通电外其它线圈全部断电的状态9.4.1 机械手及其控制要求机械手具有手动手动、单步单步、单周期单周期、连续连续和回回原位原位五种工作方式，用开关SA进行选择。 9.4.2 PLC的I/O分配 为了保证在紧急情况下（包括PLC发生故障时），能可靠地切
30、断PLC的负载电源，设置了交流接触器KM。在PLC开始运行时按下“电源”按钮SB1，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给输出设备提供电源；出现紧急情况时，按下“急停”按钮SB2，KM触点断开电源。 9.4.3 PLC程序设计 程序的总体结构程序的总体结构程序的总体结构程序的总体结构 将程序分为公用程序公用程序公用程序公用程序、自动程自动程自动程自动程序序序序、手动程序手动程序手动程序手动程序和回原位程序回原位程序回原位程序回原位程序四个部分，其中自动程序包括单步、单周期和连续工作的程序，这是因为它们的工作都是按照同样的顺序进行，所以将它们合在一起编程更加简单。梯形图中使用跳转指令使得自动
31、程序、手动程序和回原位程序不会同时执行。 9.4.3 PLC程序设计 各部分程序的设计各部分程序的设计公用程序公用程序 9.4.3 PLC程序设计 各部分程序的设计各部分程序的设计手动程序手动程序 9.4.3 PLC程序设计 各部分程序的设计各部分程序的设计自动程序自动程序9.4.3 PLC程序设计各部分程序的设计各部分程序的设计自动程序自动程序9.4.3 PLC程序设计各部分程序的设计各部分程序的设计回原位程序回原位程序9.4.3 PLC程序设计程序综合与模拟调试程序综合与模拟调试由于在分部分程序设计时已经考虑各部分之间的相互关系，因此只要将公用程序、手动程序、自动程序和回原位程序按照机械手
32、程序总体结构综合起来即为机械手控制系统的PLC程序。模拟调试时各部分程序可先分别调试，然后再再进行全部程序的调试，也可直接进行全部程序的调试。 9.5 提高PLC控制系统可靠性的措施 PLC具有很高的可靠性，并且有很强的抗干扰能力，但在过于恶劣的环境或安装使用不当等情况下，都有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱，甚至造成内部元件损坏。 为了提高PLC系统运行的可靠性，应注意以下问题： 适合的工作环境适合的工作环境 合理的安装与布线合理的安装与布线 正确的接地正确的接地 必须的安全保护环节必须的安全保护环节 必要的软件措施必要的软件措施 采用冗余系统或热备用系统采用冗余系统或热备用系统
33、9.5 提高PLC控制系统可靠性的措施 9.5.1 适合的工作环境环境温度适宜环境温度适宜 通常PLC允许的环境温度约在055C。安装时不要把发热量大的元件放在PLC的下方；PLC四周要有足够的通风散热空间；不要把PLC安装在阳光直接照射或离暖气、加热器、大功率电源等发热器件很近的场所；安装PLC的控制柜最好有通风的百叶窗，如果控制柜温度太高，应该在柜内安装风扇强迫通风。环境湿度适宜环境湿度适宜 PLC工作环境的空气相对湿度一般要求小于85，以保证PLC的绝缘性能。湿度太大也会影响模拟量输入/输出装置的精度。因此，不能将PLC安装在结露、雨淋的场所9.5 提高PLC控制系统可靠性的措施 9.5
34、.1 适合的工作环境 注意环境污染注意环境污染注意环境污染注意环境污染 不宜把PLC安装在有大量污染物（如灰尘、油烟、铁粉等）、腐烛性气体和可燃性气体的场所，尤其是有腐蚀性气体的地方，易造成元件及印刷线路板的腐蚀。 远离振动和冲击源远离振动和冲击源远离振动和冲击源远离振动和冲击源 远离有强烈振动和冲击场所，尤其是连续、频繁的振动。必要时可以采取相应措施来减轻振动和冲击的影响。 远离强干扰源远离强干扰源远离强干扰源远离强干扰源 PLC应远离强干扰源，如大功率晶闸管装置、高频设备和大型动力设备等，同时PLC还应该远离强电磁场和强放射源，以及易产生强静电的地方。9.5 提高PLC控制系统可靠性的措施
35、 9.5.2 合理的安装与布线 注意电源安装注意电源安装PLC的IO电路都具有滤波、隔离功能，所以对外部电源要求不高内部电源的性能好坏直接影响到PLC的可靠性，对其要求较高 在干扰较强或可靠性要求较高的场合，应该用带带带带屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽层层层层的的的的隔隔隔隔离离离离变变变变压压压压器器器器，对PLC系统供电。还可以在隔离变压器二次侧串串串串接接接接LCLC滤滤滤滤波波波波电电电电路路路路。同时，在安装时还应注意以下问题： 1） 隔离变压器与PLC和I/O电源之间最好采用双绞线连接，以抑制串模干扰； 2）系统的动力线应足够粗，以降低大容量设备起动时引起的线路压降； 3） PLC输入电路用外接
36、直流电源时，最好采用稳压电源，以保证正确的输入信号。否则可能使PLC接收到错误的信号。 9.5.2 合理的安装与布线远离高压远离高压 PLC不能在高压电器和高压电源线附近安装，更不能与高压电器安装在同一个控制柜内。在柜内PLC应远离高压电源线，二者间距离应大于200mm。合理的布线合理的布线 1) I/O线、动力线及控制线应分开走线，尽量不要在同一线槽中。 2) 交流线与直流线、输入线与输出线最好分开走线。 3) 开关量与模拟量的/线最好分开走线，传送模拟量信号的/线最好用屏蔽线，且屏蔽线的屏敝层应一端接地。 4) PLC的基本单元与扩展单元之间电缆传送的信号小、频率高，很容易受干扰，不能与其
37、它的连线敷埋在同一线槽内。 5）PLC的I/O回路配线，必须使用压接端子或单股线。 6) 与PLC安装在同一控制柜内的感性元件，最好有消弧电路。9.5.3 正确的接地 PLC一般最好单独接地，也可以采用公共接地，但禁止使用串联接地方式 PLC的接地线应尽量短，使接地点尽量靠近PLC。同时，接地电阻要小于100，接地线的截面应大于mm2。 9.5.4 必须的安全保护环节 短路保护短路保护 应该在PLC外部输出回路中装上熔断器，进行短路保护。最好在每个负载的回路中都装上熔断器。互锁与联锁措施互锁与联锁措施 除在程序中保证电路的互锁关系，PLC外部接线中还应该采取硬件的互锁措施，以确保系统安全可靠地
38、运行。失压保护与紧急停车措施失压保护与紧急停车措施 PLC外部负载的供电线路应具有失压保护措施，当临时停电再恢复供电时，不按下“启动”按钮PLC的外部负载就不能自行启动。这种接线方法的另一个作用是，当特殊情况下需要紧急停机时，按下“停止”按钮就可以切断负载电源，而与PLC毫无关系。9.5.5 必要的软件措施 消除开关量输入信号抖动消除开关量输入信号抖动 9.5.5 必要的软件措施故障的检测与诊断故障的检测与诊断 超超时时检检测测：设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参考，在PLC发出输出信号，相应的外部执行机构开始动作时启动一个定时器定时，定时器的
39、设定值比正常情况下该动作的持续时间长20左右。逻逻辑辑错错误误检检测测：编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦异常逻辑关系为ON状态，就应按故障处理。消消除除预预知知干干扰扰：某些干扰是可以预知的，如PLC的输出命令使执行机构（如大功率电动机、电磁铁）动作，常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信号可能使PLC接收错误的信息。在容易产生这些干扰的时间内，可用软件封锁PLC的某些输入信号，在干扰易发期过去后，再取消封锁。9.5.6 采用冗余系统或热备用系统 冗余系统冗余系统 冗余系统是指系统中有多余的部分，在系统出现故障时，这多余的部分能立即替代故障部分而使系统继续正常运行。热备用系统热备用系统 热备用系统的结构较冗余系统简单，虽然也有两个CPU模块在同时运行一个程序，但没有冗余处理单元RPU。系统两个CPU模块的切换，是由主CPU模块通过通信口与备用CPU模块进行通信来完成的。
