超时检测 机械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,定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20%左右。例如设某执行机构(如电动机)在正常情况下运行50s后,它驱动的部件使限位开关动作,发出动作结束信号。若该执行机构的动作时间超过 60s(即对应定时器的设定时间),PLC还没有接收到动作结束信号,定时器延时接通的常开触点发出故障信号,该信号停止正常的循环程序,启动报好和故障显示程序,使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类,及时采取排除故障的措施。
(2)逻辑错误检测 在系统正常运行时,PLC的输入、输出信号和内部的信号(如辅助继电器的状态)相互之间存在着确定的关系,如出现异常的逻辑信号,则说明出现了故障。因此,可以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。例如某机械运动过程中先后有两个限位开关动作,这两个信号不会同时为ON状态,若它们同时为ON,说明至少有一个限位开关被卡死,应停机进行处理。
3.预知干扰
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。
抖动现象的影响 b)抖动的方法
2.故障的检测与诊断
PLC的可靠性很高且本身有很完善的自诊断功能,如果PLC出现故障,借助自诊断程序可以方便地找到故障的原因,排除后就可以恢复正常工作。
大量的工程实践表明,PLC外部输入、输出设备的故障率远远高于PLC本身的故障率,而这些设备出现故障后,PLC一般不能觉察出来,可能使故障扩大,直至强电保护装置动作后才停机,有时甚至会造成设备和人身事故。停机后,查找故障也要花费很多时间。为了及时发现故障,在没有酿成事故之前使PLC自动停机和报好,也为了方便查找故障,提高维修效率,可用PLC程序实现故障的自诊断和自处理。
现代的PLC拥有大量的软件资源,如FX2N系列PLC有几千点辅助继电器、几百点定时器和计数器,有相当大的裕量,可以把这些资源利用起来,用于故障检测。
1.短路保护
当PLC输出设备短路时,为了避免PLC内部输出元件损坏,应该在PLC外部输出回路中装上熔断器,进行短路保护。好在每个负载的回路中都装上熔断器。
2. 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运行,如电动机正、反转控制,要利用接触器KM1、KM2常闭触点在PLC外部进行互锁。在不同电机或电器之间有联锁要求时,好也在PLC外部进行硬件联锁。采用PLC外部的硬件进行互锁与联锁,这是PLC控制系统中常用的做法。
3.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。
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。
3. 合理的布线
1) I/O线、动力线及其它控制线应分开走线,尽量不要在同一线槽中布线。
2) 交流线与直流线、输入线与输出线分开走线。
3) 开关与模拟量的I/O线分开走线,对于传送模拟量信号的I/O线用屏蔽线,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,不宜用多股绞合线直接与PLC的接线端于连接,否则容易出现火花。
6) 与PLC安装在同一控制柜内,虽不是由PLC控制的感性元件,也应并联RC或二极管消弧电路。