老師傅帶您了解PLC現(xiàn)場安裝，調(diào)試全過程的實踐經(jīng)驗！

PLC控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試涉及到各種工作，只能按順序進(jìn)行，稍有不慎就會導(dǎo)致調(diào)試失敗，不僅延誤工期，甚至損壞設(shè)備。摘要：介紹了在現(xiàn)場實踐中總結(jié)的可編程控制器控制系統(tǒng)安裝調(diào)試的技術(shù)經(jīng)驗，并對現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的安裝調(diào)試相關(guān)問題提出了討論意見和解決方法。

　　一、系統(tǒng)安裝調(diào)試

　　合理安排系統(tǒng)安裝調(diào)試程序是保證高效、優(yōu)質(zhì)完成安裝調(diào)試任務(wù)的關(guān)鍵。

　　1.前期技術(shù)準(zhǔn)備

　　系統(tǒng)安裝調(diào)試前的技術(shù)準(zhǔn)備越充分，安裝調(diào)試就會越順利。初步技術(shù)準(zhǔn)備工作包括以下內(nèi)容：

　　(1)熟悉PC隨機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)，深入了解其性能、功能和各種操作要求，制定操作規(guī)程。

　　(2)深入了解設(shè)計數(shù)據(jù)，全面了解系統(tǒng)工藝流程，尤其是工藝對各生產(chǎn)設(shè)備的控制要求。在此基礎(chǔ)上，按子系統(tǒng)繪制工藝流程。工藝聯(lián)鎖圖、系統(tǒng)功能圖、系統(tǒng)運行邏輯框圖，有助于對系統(tǒng)運行邏輯的深入理解，是前期技術(shù)準(zhǔn)備的重要環(huán)節(jié)。

　　(3)熟悉各工藝設(shè)備的性能、設(shè)計和安裝，特別是各設(shè)備的控制和電源接線圖，并與實物進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正。

　　(4)在全面了解設(shè)計方案和PC技術(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，列出PC輸入輸出點編號表(包括內(nèi)部線圈清單、I/O位置、對應(yīng)設(shè)備和各I/O點的功能)。

　　(5)研究設(shè)計提供的程序，為一些邏輯復(fù)雜的輸入輸出點繪制時序圖。在繪制時序圖時，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的一些邏輯錯誤。

　　(6)編制分子系統(tǒng)的調(diào)試方案，然后在集體討論的基礎(chǔ)上綜合成整個系統(tǒng)的調(diào)試方案。

　　2.可編程控制器商品檢驗

　　商品檢驗由甲乙雙方共同進(jìn)行，設(shè)備及備件的型號、數(shù)量、規(guī)格、技術(shù)資料、附件等。并在實驗室和現(xiàn)場調(diào)試時驗證其性能是否良好。商品檢驗結(jié)果，雙方應(yīng)在交換清單上簽字。

　　3.實驗室調(diào)試

(PLC實驗室安裝打開制作金屬支架，每個工作站的輸入輸出模塊固定在上面。根據(jù)安裝總結(jié)，每個工作站通過同軸電纜與主機(jī)、編程器和打印機(jī)相連。檢查接線正確，電源電平與PLC電壓選擇一致后，按照啟動程序送電，安裝系統(tǒng)配置帶確認(rèn)系統(tǒng)配置，安裝編程器加載帶和編程帶。此時，可以根據(jù)操作程序打開系統(tǒng)。

　　(2)鍵入工序

　　(3)模擬I/O輸入輸出，檢查修改后的程序。這一步的目的是驗證輸入的工作程序的正確性，程序的邏輯所表達(dá)的過程設(shè)備的聯(lián)鎖關(guān)系是否與設(shè)計的過程控制要求一致，程序是否暢通。如果不一致或者不能運行完成整個過程，說明程序是錯誤的，應(yīng)該修改。在這個過程中，對程序的理解會逐漸加深，為現(xiàn)場調(diào)試做好準(zhǔn)備，同時可以發(fā)現(xiàn)程序不合理、不完善的地方，進(jìn)一步優(yōu)化。有兩種調(diào)試方法：

　　模擬方法：根據(jù)設(shè)計制作調(diào)試板，用撥動開關(guān)模擬輸入節(jié)點，用小繼電器模擬生產(chǎn)過程設(shè)備的繼電器和接觸器，模擬設(shè)備輔助觸點運行時的返回信號節(jié)點。其優(yōu)點是具有仿真的真實性，可以反映不同切換速度的現(xiàn)場機(jī)械觸點與PLC中的電子觸點連接時是否會出現(xiàn)邏輯誤操作。其缺點是需要增加調(diào)試成本和部分調(diào)試工作量。

　　強制設(shè)置方式：利用PLC的強制設(shè)置功能，強制程序中涉及現(xiàn)場的機(jī)械觸點(開關(guān))處于“開”和“關(guān)”狀態(tài)，強制程序運行。其優(yōu)點是調(diào)試工作量小，簡單，不增加成本。缺點是邏輯驗證不完整，手動強制節(jié)點上下車模擬站點會導(dǎo)致程序不連續(xù)運行，只能分段進(jìn)行。

　　根據(jù)我們的現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗，有些重要的現(xiàn)場節(jié)點是模擬的，有些是強制的，取兩者之長，相得益彰。在邏輯驗證階段，應(yīng)強調(diào)每天填寫調(diào)試日志，包括調(diào)試人員、時間、調(diào)試內(nèi)容、修改記錄、故障及處理、交接驗收簽字，建立調(diào)試責(zé)任制，留下調(diào)試第一手資料。設(shè)計程序的修改部分應(yīng)在設(shè)計圖紙上注明，并及時征求設(shè)計者的意見，以準(zhǔn)確反映設(shè)計要求。

　　4.可編程控制器的現(xiàn)場安裝和檢查

　　實驗室調(diào)試完成后，待條件成熟后，將設(shè)備移至現(xiàn)場安裝。安裝應(yīng)符合要求，插入牢固，并用螺栓緊固；通信電纜應(yīng)為統(tǒng)一型號，不得混用。必要時，應(yīng)使用儀器檢查線路信號的衰減，衰減值不得超過技術(shù)數(shù)據(jù)中提出的指標(biāo)。測量主機(jī)、輸入輸出柜和連接電纜對地的絕緣電阻；測量系統(tǒng)特殊接地的接地電阻；檢查電源等。并做記錄。所有項目確認(rèn)符合要求后，即可開機(jī)。

　　5.現(xiàn)場設(shè)備接線、輸入輸出觸點和信號的檢查和調(diào)整

　　現(xiàn)場檢查確認(rèn)各工藝設(shè)備的控制電路和主電路接線的正確性，并以手動方式進(jìn)行單次試運行；檢查所有輸入點(包括轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、繼電器和接觸器的觸點、限位開關(guān)、儀表的位置調(diào)試開關(guān)等。)進(jìn)入PLC系統(tǒng)及其與PLC輸入模塊的連接，反復(fù)操作確認(rèn)其正確性；檢查接收PLC輸出的所有繼電器、接觸器線圈和其他執(zhí)行部件及其與輸出模塊的連接，以確認(rèn)其正確性；測量并記錄其回路電阻和對地絕緣電阻。如有必要，根據(jù)輸出節(jié)點的電源電壓等級向輸出回路供電，確保輸出回路不短路。否則，當(dāng)輸出點向輸出回路送電時，模塊會因短路而燒壞。一般來說，大中型可編程邏輯控制器如果配備模擬輸入輸出模塊，也可以接收和輸出模擬量。在這種情況下，需要檢查向PLC傳輸模擬輸入信號的主要檢測或傳輸元件，以及接收PLC模擬輸出的調(diào)節(jié)或執(zhí)行裝置，以確認(rèn)其正確性。必要時，應(yīng)將模擬輸入送至檢測傳輸裝置，測試其安裝的正確性，輸出的模擬量是否正確，是否符合PLC要求的標(biāo)準(zhǔn)；向接收PLC模擬輸出信號的調(diào)節(jié)或執(zhí)行元件發(fā)送與PLc模擬量相同的模擬信號，檢查調(diào)節(jié)可執(zhí)行裝置是否能正常工作。配有模擬輸入輸出模塊的PLC可以監(jiān)控生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)(模擬量)，根據(jù)設(shè)計方案的預(yù)定模型進(jìn)行計算和調(diào)整，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的過程控制。

　　這一步很重要，檢查調(diào)整過程復(fù)雜麻煩，必須認(rèn)真對待。因為只要所有外部工藝設(shè)備完好，發(fā)送給PLC的所有外部節(jié)點正確可靠穩(wěn)定，所有線路連接無誤，程序邏輯驗證無誤，進(jìn)入聯(lián)動調(diào)試時，就會一舉成功，事半功倍。

　　6.系統(tǒng)模擬聯(lián)動空投試驗

　　這一步的測試目的是將實驗室調(diào)試好的PLC機(jī)和邏輯程序放入實際的工藝流程中，通過現(xiàn)場工藝設(shè)備的輸入輸出節(jié)點和連接線進(jìn)行系統(tǒng)運行的邏輯驗證。

　　測試時，斷開PLC控制的過程設(shè)備(主要指電驅(qū)動設(shè)備)的主回路，兩相(僅保留一相作為繼電器控制電源)，使其在輸電過程中不旋轉(zhuǎn)。根據(jù)設(shè)計要求，對子系統(tǒng)的不同運行方式及其他控制功能逐項進(jìn)行系統(tǒng)仿真實驗，首先確認(rèn)所有轉(zhuǎn)換開關(guān)、工作方式選擇開關(guān)及其他預(yù)設(shè)開關(guān)的正確位置，然后通過PLC啟動系統(tǒng)，按照聯(lián)鎖順序觀察并記錄PLC各輸出節(jié)點對應(yīng)的繼電器和接觸器的吸合和斷開，以及順序、時間間隔和信號指示是否符合設(shè)計過程邏輯控制要求，觀察并記錄其他設(shè)備的工作情況。模擬聯(lián)動空投實驗中不能動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、料位開關(guān)、限位開關(guān)、開關(guān)和儀器的模擬輸入輸出節(jié)點、與其他子系統(tǒng)的聯(lián)鎖等。根據(jù)具體情況，通過手動輔助、外部輸入、內(nèi)置強制等方式進(jìn)行模擬，輔助PLC命令整個系統(tǒng)按照設(shè)計的邏輯控制要求運行。

　　7.由可編程控制器控制的單次試運行

　　這一步測試的目的是確認(rèn)PLC輸出電路是否能驅(qū)動繼電器和接觸器正常開啟，從而使設(shè)備運行，并檢查設(shè)備運行后的返回信號是否能正確發(fā)送到PLC輸入電路，限位開關(guān)是否能正常工作。方法是，在PLC的控制下，某個過程設(shè)備(電機(jī)、執(zhí)行器等)對應(yīng)的輸出節(jié)點。)強制設(shè)置在機(jī)器中，使其繼電器和接觸器動作，設(shè)備運行。此時，觀察并記錄設(shè)備的運輸情況，檢查設(shè)備運行的返回信號以及限位開關(guān)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作是否正確。

　　試驗時應(yīng)特別注意，受力設(shè)備應(yīng)懸掛操作危險標(biāo)志，并應(yīng)有專人值班。只有備用值班員發(fā)出指令，PLC操作員才能強制設(shè)備啟動。特別要注意的是，在整個調(diào)試過程中，如果沒有充分的準(zhǔn)備，絕對不允許用強制整定的方法啟動設(shè)備，以確保安全。

　　8.系統(tǒng)在可編程控制器控制下的空載聯(lián)動試車

　　本步驟測試的目的是確認(rèn)單次空載試運行后的工藝設(shè)備是否能按照工藝要求正確運行，系統(tǒng)模擬試運行后與邏輯正確的PLC連接后信號系統(tǒng)是否正確，并測試各外部節(jié)點的可靠性和穩(wěn)定性。試驗前，應(yīng)編制系統(tǒng)空載聯(lián)動試驗計劃，經(jīng)討論確認(rèn)后嚴(yán)格執(zhí)行。測試時，先將分子系統(tǒng)連接起來，通過人工輔助(節(jié)點短路或強集)將子系統(tǒng)連接起來，然后將整個系統(tǒng)連接起來。測試內(nèi)容應(yīng)包括設(shè)計要求的各種啟停和運行方式、事故狀態(tài)和緊急狀態(tài)下的停車、各種信號等。總之，要盡可能充分構(gòu)思，使之更符合現(xiàn)場實際情況。事故狀態(tài)可采用強制法模擬，事故點的設(shè)置應(yīng)根據(jù)工藝要求確定。

　　聯(lián)動負(fù)荷試運行前，需要對整個系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，并對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，以確保系統(tǒng)聯(lián)動負(fù)荷試運行成功。

　二、信號衰減的討論

　　(1)從PLC主機(jī)到I/O站的信號最大衰減值為35dB。因此，電纜敷設(shè)前，仔細(xì)規(guī)劃，畫好電纜敷設(shè)圖，盡可能縮短電纜長度(每增加1公里長度，信號衰減0.8分貝)；使用盡可能少的分支(每個分支的信號衰減為14dB)和電纜接頭(每個電纜接頭的信號衰減為1dB)。

　　(2)通信電纜應(yīng)采用單母線方式敷設(shè)，即統(tǒng)一通信干線通過支路與I/O站相連，而不是呈星形放射狀敷設(shè)。PLC主機(jī)左右兩側(cè)的I/O站數(shù)量和傳輸距離應(yīng)盡可能一致，以保證更好的網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配。

　　(3)支路應(yīng)盡可能靠近輸入輸出站，以減少干擾。

　　(4)通信電纜的末端應(yīng)與電阻為75的BNC電纜終端連接，終端應(yīng)與每個輸入輸出機(jī)柜連接。當(dāng)電纜從輸入輸出機(jī)柜中取出時，電阻為75的終端頭應(yīng)連接到電纜網(wǎng)絡(luò)的一端，以保持良好的匹配。

　　(5)通信電纜與高壓電纜的距離至少應(yīng)為40厘米/千伏；當(dāng)必須與高壓電纜交叉時，必須垂直交叉。(6)通信電纜應(yīng)與交流電源線平行敷設(shè)，以減少交流電源對通信的干擾。同樣，通訊電纜也要盡量避開大型電機(jī)、焊機(jī)、大型感應(yīng)器等設(shè)備。

　　(7)通信電纜應(yīng)遠(yuǎn)離高溫和易化學(xué)腐蝕的區(qū)域。

　　(8)敷設(shè)電纜時，留有0.05%/的余地，以滿足熱脹冷縮的要求。

　　(9)所有電纜接頭和分支應(yīng)緊密連接，并用螺釘緊固。

　　(10)使用電纜護(hù)套時，避免損壞屏蔽層。切斷金屬鉑和絕緣體時，使用剝線鉗，避免劃傷和損壞中心導(dǎo)體。

三.淺談系統(tǒng)接地

　　(1)主機(jī)和各分站以上部分的接地應(yīng)通過10mm2編織銅線連接在一起，并通過單獨的引下線連接到獨立的接地網(wǎng)，引下線必須與低壓接地網(wǎng)分開，以避免干擾。系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)小于4。PLC主機(jī)與各屏、柜、基礎(chǔ)底座之間應(yīng)放置3毫米厚的橡膠絕緣，螺栓應(yīng)絕緣。

　　(2)輸入輸出站設(shè)備本體的接地應(yīng)通過單獨的引下線引至公共接地網(wǎng)。

　　(3)通信電纜的屏蔽層應(yīng)在可編程控制器主機(jī)側(cè)的輸入輸出處理模塊處收集并連接到系統(tǒng)的專用接地網(wǎng)絡(luò)，不得在輸入輸出站側(cè)接地。電纜接頭的接地也應(yīng)通過電纜屏蔽層連接到專用接地網(wǎng)。需要特別提醒的是，電纜屏蔽層絕對不能兩點接地形成閉合回路，否則容易造成干擾。

　　(4)電源應(yīng)隔離，即電源零線應(yīng)懸空。當(dāng)出現(xiàn)不平衡電流時，會通過電源的零線直接進(jìn)入系統(tǒng)的中性點，而不是通過保護(hù)接地形成回路，對PLC運行造成干擾，產(chǎn)生干擾。

　　(5)輸入/輸出模塊的接地連接到電源的中性線。

　　四、調(diào)試中應(yīng)注意的問題

　　(1)系統(tǒng)上線前要進(jìn)行配置，即系統(tǒng)管理的I/O點數(shù)量、輸入寄存器和保持寄存器數(shù)量、通信端口數(shù)量及其參數(shù)、I/O站的匹配和調(diào)度方式、用戶占用邏輯區(qū)域大小等。一旦配置被確認(rèn)，系統(tǒng)就根據(jù)某些約束規(guī)則運行。重新配置時，根據(jù)原配置生成的程序不會在新配置下運行，否則會造成系統(tǒng)混亂。所以第一次配置時一定要慎重，給I/O站、I/O點、寄存器、通道端口、用戶存儲空間等留有余地。而且必須考慮最近的發(fā)展。但是I/O站、I/O點、寄存器、端口等的設(shè)置。都占用了一定的內(nèi)存，同時延長了掃描時間，降低了運行速度。所以津貼不能留太多。應(yīng)特別注意運行系統(tǒng)不得重新配置。

　　(2)對于大中型PLC機(jī)器，由于CPU分段掃描程序，每掃描一段就更新一次I/O點的狀態(tài)，大大提高了系統(tǒng)的實時性。但如果程序分割不當(dāng)，也可能造成實時性下降或運行速度變慢的問題。不同的段會顯著影響程序的運行時間，特別是對于個別段的特殊功能。一般來說，理想的節(jié)目分段是每個節(jié)目長度大致相同。