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老师傅带您了解PLC现场安装,调试全过程的实践经验!

日期: 2020-12-24
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老师傅带您了解PLC现场安装,调试全过程的实践经验!


PLC控制系统的安装调试涉及到各种工作,只能按顺序进行,稍有不慎就会导致调试失败,不仅延误工期,甚至损坏设备。摘要:介绍了在现场实践中总结的可编程控制器控制系统安装调试的技术经验,并对现场经常出现的安装调试相关问题提出了讨论意见和解决方法。


  一、系统安装调试


  合理安排系统安装调试程序是保证高效、优质完成安装调试任务的关键。


  1.前期技术准备


  系统安装调试前的技术准备越充分,安装调试就会越顺利。初步技术准备工作包括以下内容:


  (1)熟悉PC随机技术数据和原始数据,深入了解其性能、功能和各种操作要求,制定操作规程。


  (2)深入了解设计数据,全面了解系统工艺流程,尤其是工艺对各生产设备的控制要求。在此基础上,按子系统绘制工艺流程。工艺联锁图、系统功能图、系统运行逻辑框图,有助于对系统运行逻辑的深入理解,是前期技术准备的重要环节。


  (3)熟悉各工艺设备的性能、设计和安装,特别是各设备的控制和电源接线图,并与实物进行对比,发现错误及时纠正。


  (4)在全面了解设计方案和PC技术数据的基础上,列出PC输入输出点编号表(包括内部线圈清单、I/O位置、对应设备和各I/O点的功能)。


  (5)研究设计提供的程序,为一些逻辑复杂的输入输出点绘制时序图。在绘制时序图时,可以发现设计中的一些逻辑错误。


  (6)编制分子系统的调试方案,然后在集体讨论的基础上综合成整个系统的调试方案。


  2.可编程控制器商品检验


  商品检验由甲乙双方共同进行,设备及备件的型号、数量、规格、技术资料、附件等。并在实验室和现场调试时验证其性能是否良好。商品检验结果,双方应在交换清单上签字。


  3.实验室调试


(PLC实验室安装打开制作金属支架,每个工作站的输入输出模块固定在上面。根据安装总结,每个工作站通过同轴电缆与主机、编程器和打印机相连。检查接线正确,电源电平与PLC电压选择一致后,按照启动程序送电,安装系统配置带确认系统配置,安装编程器加载带和编程带。此时,可以根据操作程序打开系统。


  (2)键入工序


  (3)模拟I/O输入输出,检查修改后的程序。这一步的目的是验证输入的工作程序的正确性,程序的逻辑所表达的过程设备的联锁关系是否与设计的过程控制要求一致,程序是否畅通。如果不一致或者不能运行完成整个过程,说明程序是错误的,应该修改。在这个过程中,对程序的理解会逐渐加深,为现场调试做好准备,同时可以发现程序不合理、不完善的地方,进一步优化。有两种调试方法:


  模拟方法:根据设计制作调试板,用拨动开关模拟输入节点,用小继电器模拟生产过程设备的继电器和接触器,模拟设备辅助触点运行时的返回信号节点。其优点是具有仿真的真实性,可以反映不同切换速度的现场机械触点与PLC中的电子触点连接时是否会出现逻辑误操作。其缺点是需要增加调试成本和部分调试工作量。


  强制设置方式:利用PLC的强制设置功能,强制程序中涉及现场的机械触点(开关)处于“开”和“关”状态,强制程序运行。其优点是调试工作量小,简单,不增加成本。缺点是逻辑验证不完整,手动强制节点上下车模拟站点会导致程序不连续运行,只能分段进行。


  根据我们的现场调试经验,有些重要的现场节点是模拟的,有些是强制的,取两者之长,相得益彰。在逻辑验证阶段,应强调每天填写调试日志,包括调试人员、时间、调试内容、修改记录、故障及处理、交接验收签字,建立调试责任制,留下调试第一手资料。设计程序的修改部分应在设计图纸上注明,并及时征求设计者的意见,以准确反映设计要求。


  4.可编程控制器的现场安装和检查


  实验室调试完成后,待条件成熟后,将设备移至现场安装。安装应符合要求,插入牢固,并用螺栓紧固;通信电缆应为统一型号,不得混用。必要时,应使用仪器检查线路信号的衰减,衰减值不得超过技术数据中提出的指标。测量主机、输入输出柜和连接电缆对地的绝缘电阻;测量系统特殊接地的接地电阻;检查电源等。并做记录。所有项目确认符合要求后,即可开机。


  5.现场设备接线、输入输出触点和信号的检查和调整


  现场检查确认各工艺设备的控制电路和主电路接线的正确性,并以手动方式进行单次试运行;检查所有输入点(包括转换开关、按钮、继电器和接触器的触点、限位开关、仪表的位置调试开关等。)进入PLC系统及其与PLC输入模块的连接,反复操作确认其正确性;检查接收PLC输出的所有继电器、接触器线圈和其他执行部件及其与输出模块的连接,以确认其正确性;测量并记录其回路电阻和对地绝缘电阻。如有必要,根据输出节点的电源电压等级向输出回路供电,确保输出回路不短路。否则,当输出点向输出回路送电时,模块会因短路而烧坏。一般来说,大中型可编程逻辑控制器如果配备模拟输入输出模块,也可以接收和输出模拟量。在这种情况下,需要检查向PLC传输模拟输入信号的主要检测或传输元件,以及接收PLC模拟输出的调节或执行装置,以确认其正确性。必要时,应将模拟输入送至检测传输装置,测试其安装的正确性,输出的模拟量是否正确,是否符合PLC要求的标准;向接收PLC模拟输出信号的调节或执行元件发送与PLc模拟量相同的模拟信号,检查调节可执行装置是否能正常工作。配有模拟输入输出模块的PLC可以监控生产过程中的工艺参数(模拟量),根据设计方案的预定模型进行计算和调整,实现生产过程的过程控制。


  这一步很重要,检查调整过程复杂麻烦,必须认真对待。因为只要所有外部工艺设备完好,发送给PLC的所有外部节点正确可靠稳定,所有线路连接无误,程序逻辑验证无误,进入联动调试时,就会一举成功,事半功倍。


  6.系统模拟联动空投试验


  这一步的测试目的是将实验室调试好的PLC机和逻辑程序放入实际的工艺流程中,通过现场工艺设备的输入输出节点和连接线进行系统运行的逻辑验证。


  测试时,断开PLC控制的过程设备(主要指电驱动设备)的主回路,两相(仅保留一相作为继电器控制电源),使其在输电过程中不旋转。根据设计要求,对子系统的不同运行方式及其他控制功能逐项进行系统仿真实验,首先确认所有转换开关、工作方式选择开关及其他预设开关的正确位置,然后通过PLC启动系统,按照联锁顺序观察并记录PLC各输出节点对应的继电器和接触器的吸合和断开,以及顺序、时间间隔和信号指示是否符合设计过程逻辑控制要求,观察并记录其他设备的工作情况。模拟联动空投实验中不能动作的执行机构、料位开关、限位开关、开关和仪器的模拟输入输出节点、与其他子系统的联锁等。根据具体情况,通过手动辅助、外部输入、内置强制等方式进行模拟,辅助PLC命令整个系统按照设计的逻辑控制要求运行。


  7.由可编程控制器控制的单次试运行


  这一步测试的目的是确认PLC输出电路是否能驱动继电器和接触器正常开启,从而使设备运行,并检查设备运行后的返回信号是否能正确发送到PLC输入电路,限位开关是否能正常工作。方法是,在PLC的控制下,某个过程设备(电机、执行器等)对应的输出节点。)强制设置在机器中,使其继电器和接触器动作,设备运行。此时,观察并记录设备的运输情况,检查设备运行的返回信号以及限位开关和执行机构的动作是否正确。


  试验时应特别注意,受力设备应悬挂操作危险标志,并应有专人值班。只有备用值班员发出指令,PLC操作员才能强制设备启动。特别要注意的是,在整个调试过程中,如果没有充分的准备,绝对不允许用强制整定的方法启动设备,以确保安全。


  8.系统在可编程控制器控制下的空载联动试车


  本步骤测试的目的是确认单次空载试运行后的工艺设备是否能按照工艺要求正确运行,系统模拟试运行后与逻辑正确的PLC连接后信号系统是否正确,并测试各外部节点的可靠性和稳定性。试验前,应编制系统空载联动试验计划,经讨论确认后严格执行。测试时,先将分子系统连接起来,通过人工辅助(节点短路或强集)将子系统连接起来,然后将整个系统连接起来。测试内容应包括设计要求的各种启停和运行方式、事故状态和紧急状态下的停车、各种信号等。总之,要尽可能充分构思,使之更符合现场实际情况。事故状态可采用强制法模拟,事故点的设置应根据工艺要求确定。


  联动负荷试运行前,需要对整个系统进行全面检查,并对操作人员进行培训,以确保系统联动负荷试运行成功。


 二、信号衰减的讨论


  (1)从PLC主机到I/O站的信号最大衰减值为35dB。因此,电缆敷设前,仔细规划,画好电缆敷设图,尽可能缩短电缆长度(每增加1公里长度,信号衰减0.8分贝);使用尽可能少的分支(每个分支的信号衰减为14dB)和电缆接头(每个电缆接头的信号衰减为1dB)。


  (2)通信电缆应采用单母线方式敷设,即统一通信干线通过支路与I/O站相连,而不是呈星形放射状敷设。PLC主机左右两侧的I/O站数量和传输距离应尽可能一致,以保证更好的网络阻抗匹配。


  (3)支路应尽可能靠近输入输出站,以减少干扰。


  (4)通信电缆的末端应与电阻为75的BNC电缆终端连接,终端应与每个输入输出机柜连接。当电缆从输入输出机柜中取出时,电阻为75的终端头应连接到电缆网络的一端,以保持良好的匹配。


  (5)通信电缆与高压电缆的距离至少应为40厘米/千伏;当必须与高压电缆交叉时,必须垂直交叉。(6)通信电缆应与交流电源线平行敷设,以减少交流电源对通信的干扰。同样,通讯电缆也要尽量避开大型电机、焊机、大型感应器等设备。


  (7)通信电缆应远离高温和易化学腐蚀的区域。


  (8)敷设电缆时,留有0.05%/的余地,以满足热胀冷缩的要求。


  (9)所有电缆接头和分支应紧密连接,并用螺钉紧固。


  (10)使用电缆护套时,避免损坏屏蔽层。切断金属铂和绝缘体时,使用剥线钳,避免划伤和损坏中心导体。


三.浅谈系统接地


  (1)主机和各分站以上部分的接地应通过10mm2编织铜线连接在一起,并通过单独的引下线连接到独立的接地网,引下线必须与低压接地网分开,以避免干扰。系统的接地电阻应小于4。PLC主机与各屏、柜、基础底座之间应放置3毫米厚的橡胶绝缘,螺栓应绝缘。


  (2)输入输出站设备本体的接地应通过单独的引下线引至公共接地网。


  (3)通信电缆的屏蔽层应在可编程控制器主机侧的输入输出处理模块处收集并连接到系统的专用接地网络,不得在输入输出站侧接地。电缆接头的接地也应通过电缆屏蔽层连接到专用接地网。需要特别提醒的是,电缆屏蔽层绝对不能两点接地形成闭合回路,否则容易造成干扰。


  (4)电源应隔离,即电源零线应悬空。当出现不平衡电流时,会通过电源的零线直接进入系统的中性点,而不是通过保护接地形成回路,对PLC运行造成干扰,产生干扰。


  (5)输入/输出模块的接地连接到电源的中性线。


  四、调试中应注意的问题


  (1)系统上线前要进行配置,即系统管理的I/O点数量、输入寄存器和保持寄存器数量、通信端口数量及其参数、I/O站的匹配和调度方式、用户占用逻辑区域大小等。一旦配置被确认,系统就根据某些约束规则运行。重新配置时,根据原配置生成的程序不会在新配置下运行,否则会造成系统混乱。所以第一次配置时一定要慎重,给I/O站、I/O点、寄存器、通道端口、用户存储空间等留有余地。而且必须考虑最近的发展。但是I/O站、I/O点、寄存器、端口等的设置。都占用了一定的内存,同时延长了扫描时间,降低了运行速度。所以津贴不能留太多。应特别注意运行系统不得重新配置。


  (2)对于大中型PLC机器,由于CPU分段扫描程序,每扫描一段就更新一次I/O点的状态,大大提高了系统的实时性。但如果程序分割不当,也可能造成实时性下降或运行速度变慢的问题。不同的段会显著影响程序的运行时间,特别是对于个别段的特殊功能。一般来说,理想的节目分段是每个节目长度大致相同。


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