可编程控制器的安装与维护
一、问题提出
可编程控制器是一种新型的通用自动化控制装置，它有许多优点，尽管可编程控制器在设计制造时已采取了很多措施，是它对工业环境比较适应，但是工业生产现场的工作环境较为恶劣，为确保可编程控制器控制系统稳定可靠，还是应当尽量使可编程控制器有良好的工作环境条件，并采取必要抗干扰措施。
二、可编程控制器的安装和接线
(一)安装的注意事项
1．安装环境
为保证可编程控制器工作的可靠性，尽可能地延长其使用寿命，在安装时一定要注意周围的环境，其安装场合应该满足以下几点：
(1)环境温度在0～55℃范围内。
(2)环境相对湿度应在35％～85％范围内。
(3)周围无易燃和腐蚀性气体。
(4)周围无过量的灰尘和金属微粒。
(5)避免过度的震动和冲击。
(6)不能受太阳光的直接照射或水的溅射。
2．注意事项
除满足以上环境条件外，安装时还应注意以下几点：
(1)可编程控制器的所有单元必须在断电时安装和拆卸。
(2)为防止静电对可编程控制器组件的影响，在接触可编程控制器前，先用手接触某一接地的金属物体，以释放人体所带静电。
(3)注意可编程控制器机体周围的通风和散热条件，切勿将导线头、铁屑等杂物通过通风窗落入机体内。
(二)安装与接线
1.PLC系统的安装
FX系列可编程控制器的安装方法有底板安装和DIN导轨安装两种方法。
(1)底板安装。利用可编程控制器机体外壳四个角上的安装孔，用规格为M4的螺钉将控制单元、扩展单元、A/D转换单元、D/A转换单元及I/O链接单元固定在底板上。
(2)DIN导轨安装。利用可编程控制器底板上的DIN导轨安装杆将控制单元、扩展单元、A/D转换单元、D/A转换单元及I/O链接单元安装在DIN导轨上。安装时安装单元与安装导轨槽对齐向下推压即可。将该单元从DIN导轨上拆下时，需用一字形的螺丝刀向下轻拉安装杆。
2.PLC系统的接线
PLC系统的接线主要包括电源接线、接地、I/O接线及对扩展单元接线等。
(1)电源接线。
FX系列PLC使用直流24V、交流100V～120V或200V～240V的工业电源。FX系列PLC的外接电源端位于输出端子板左上角的两个接线端。使用直径为0.2cm的双绞线作为电源线。过强的噪声及电源电压波动过大都可能使FX系列可编程控制器的CPU工作异常，以致引起整个控制系统瘫痪。为避免由此引起的事故发生，在电源接线时，需采取隔离变压器等有效措施，且用于FX系列可编程控制器，I/O设备及电动设备的电源接线应分开连接。
另外，在进行电源接线时还要注意以下几点：
①FX系列PLC必须在所有外部设备通电后才能开始工作。为保证这一点，可采取下面的措施：
所有外部设备都上电后再将方式选择开关由“STOP”方式设置为“RUN”方式。
将FX系列PLC编程设置为在外部设备未上电前不进行输入、输出操作。
②当控制单元与其他单元相接时，各单元的电源线连接应能同时接通和断开。
③当电源瞬间掉电时间小于10ms时，不影响PLC的正常工作。
④为避免因失常而引起的系统瘫痪或发生无法补救的重大事故，应增加紧急停车电路。
⑤当需要控制两个相反的动作时，应在PLC和控制设备之间加互锁电路。
(2)接地。
良好的接地是保证PLC正常工作的必要条件。在接地时要注意以下几点：
①PLC的接地线应为专用接地线，其直径应在2mm以上。
②接地电阻应小于100Ω
③PLC的接地线不能和其他设备共用，更不能将其接到一个建筑物的大型金属结构上。
④PLC的各单元的接地线相连。
(3)控制单元输入端子接线。
FX系列的控制单元输入端子板为两头带螺钉的可拆卸板，外部开关设备与PLC之间的输入信号均通过输入端子进行连接。在进行输入端子接线时，应注意以下几点：
①输入线尽可能远离输出线、高压线及电机等干扰源。
②不能将输入设备连接到带“.”端子上。
③PLC的内藏式直流电源输出可用于输入；直流型PLC的直流电源输出功率不够时，可使用外接电源。
④切勿将外接电源加到交流型PLC的内藏式直流电源的输出端子上。
⑤切勿将用于输入的电源并联在一起，更不可将这些电源并联到其他电源上。
(4)控制单元输出端子接线。
FX系列控制单元输出端子板为两头带螺钉的可拆卸板，PLC与输出设备之间的输出信号均通过输出端子进行连接。在进行输出端子接线时，应注意以下几点：
①输出线尽可能远离高压线和动力线等干扰源。
②不能将输出设备连接到带“.”端子上。
③“COM”端均为独立的，故各输出端既可独立输出，又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时，采用独立输出方式；而各个负载使用相同电压时，可采用公共输出方式。
④当多个负载连到同一电源上时，应使用型号为AFP1803的短路片将它们的“COM”端短接起来。
⑤若输出端接感性负载时，需根据负载的不同情况接入相应的保护电路。在交流感性负载两端并接RC串联电路；在直流感性负载两端并接二极管保护电路；在带低电流负载的输出端并接一个泄放电阻以避免漏电流的干扰。以上保护器件应安装在距离负载50cm以内。
⑥PLC内部输出电路中没有保险丝，为防止因负载短路而造成输出短路，应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电路。
上述接线的示意图，参阅FX系列可编程控制器的用户手册。
(5)扩展单元接线。若一台PLC的输入输出点数不够时，还可将FX系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体配置视不同的机型而定，当要进行扩展配置时，请参阅有关的用户手册。
(6)FX系列可编程控制器的A/D，D/A转换单元接线。
A/D，D/A转换单元的接线方法在有关章节已叙述，下面是连接时的注意事项。
①A/D模块：
★为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰，应使用两线双绞式屏蔽电缆。
★建议将屏蔽电缆接到框架接地端（F.G）
★若需将电压范围选择端（RNAGE）短路，应直接在端子板上短接，不要拉出引线短接。
★应使主回路接线远离高压线。
★应确保使用同一组电源线对控制单元和A/D单元进行供电。
②D/A模块：
★为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰，应使用两线双绞式屏蔽电缆。
★建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端。
★在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没有使用的输出端子应开路。
★应使主回路接线远离高压线。
★应确保使用同一组电源线对控制单元和D/A单元进行供电。
三、可编程控制器的维护和检修
（一）维护检查
可编程控制器的主要构成元器件是以半导体器件为主体，考虑到环境的影响，随着使用时间的增长，元器件总是要老化的。因此定期检修与做好日常维护是非常必要的。
要有一支具有一定技术水平、熟悉设备情况、掌握设备工作原理的检修队伍，做好对设备的日常维修。
对检修工作要制定一个制度，按期执行，保证设备运行状况最优。每台PLC都有确定的检修时间，一般以每6个月～1年检修一次为宜。当外部环境条件较差时，可以根据情况把检修间隔缩短。定期检修的内容见表1。
表1可编程控制器定期检修
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序号 |
检修项目 |
检修内容 |
判断标准 |
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1 |
供电电源 |
在电源端子处测量电压波动范围是否在标准范围内 |
电压波动范围：85%~110%供电电压 |
2 |
外部环境 |
环境温度 环境湿度 积尘情况 |
0~55℃ 35%~85%RH，不结露 不积尘 |
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3 |
输入输出用电源 |
在输入输出端子处测量电压变化是否在标准范围内 |
以各输入输出规格为准 |
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4 |
安装状态 |
各单元是否可靠固定 电缆的连接器是否完全插紧 外部配线的螺钉是否松动 |
无松动 无松动 无异常 |
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5 |
寿命元件 |
电池、继电器、存储器 |
以各元件规格为准 |
（二）故障排除
对于具体的PLC的故障检查可能有一定的特殊性。有关FX系列的PLC故障检查和处理方法见表2 。
表2 FX系列PLC故障处理
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问题 |
故障原因 |
解决方法 |
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输出不工作 |
输出的电气浪涌使被控设备损坏 程序错误 接线松动或不正确 输出过载 输出被强制 |
当接到感性负载时，需要接入抑制电路 修改程序 检查接线，如果不正确，需要改正 检查输出的负载 检查CPU是否有被强制的I/O |
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CPU SF(系统故障灯)亮 |
用户程序错误 电气干扰 元器件损坏 |
对于编程错误，检查FOR、NEXT、JMP、比较指令的用法。 对于电气干扰：检查接线。控制盘良好接地和高电压与低电压不要并行引线是很重要的 把DC24V传感器电源的M端子接地,查出原因后，更换元器件 |
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电源损坏 |
电源线引入过电压 |
把电源分析器连接到系统，检查过电压尖峰的幅值和持续时间，根据检查的结果给系统配置抑制设备 |
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电子干扰问题 |
不合适的接地 在控制柜内交叉配线 对快速信号配置输入滤波器 |
纠正不正确的接地系统 纠正控制盘不良接地和高电压和低电压不合理的布线。把DC24V传感器电源的M端子接地 增加系统数据存储器中的输入滤波器的延迟时间 |
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当连接一个外部设备时通信网络损坏。（计算机的接口、PLC的接口或PC/PPI电缆损坏） |
如果所有的非隔离设备（例如PLC、计算机和其他设备）连到一个网络，而该网络没有一个共同的参考点，通信电缆提供了一个不期望的电流可以造成通信错误或损坏电路 |
检查通信网络 更换隔离型PC/PPE电缆 当连接没有共同电气参考点的机器时，使用隔离型RS-485~RS-485中继器 |
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SWOPC-FXGP/WIN-C通信问题 |
检查网络通信信息后处理 |
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错误处理 |
检查错误代码信息后处理 |
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应该说PLC是一种可靠性、稳定性极高的控制器。只要按照其技术规范安装和使用，出现故障的概率极低。但是，一旦出现了故障，一定要按上述步骤进行检查、处理。特别是检查由于外部设备故障造成的损坏。一定要查清故障原因，待故障排除以后再试运行。
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