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PLC控制系統(tǒng)日常維護的主要內容
PLC控制系統(tǒng)
日常維護
PLC控制系統(tǒng)的日常維護和保養(yǎng)比較簡單，主要是更換保險絲和鋰電池,基本沒有其它易損元器件。由于存放用戶程序的隨機存儲器(RAM)、計數(shù)器和具有保持功能的輔助繼電器等均用鋰電池保護，鋰電池的壽命大約為5年，當鋰電池的電壓逐漸降低到一定程度時，PLC基本單元上電池電壓跌落到指示燈亮，提示用戶注意有鋰電池所支持的程序還可保留一周左右，必須更換電池，這是日常維護的主要內容。
調換鋰電池的步驟為：
 
■在拆裝前，應先讓PLC通電15秒以上(這樣可使作為存儲器備用電源的電容器充電，在鋰電池斷開后，該電容可對PLC做短暫供電，以保護RAM 中的信息不丟失)；
 
■斷開PLC的交流電源；
 
■打開基本單元的電池蓋板；
 
■取下舊電池，裝上新電池；
 
■蓋上電池蓋板。
 
注意更換電池時間要盡量短，一般不允許超過3分鐘。如果時間過長，RAM中的程序將消失。
 
此外,應注意更換保險絲時要采用型號的產品。
 
I/O模塊的更換
 
若需替換一個模塊，用戶應確認被安裝的模塊是同類型。有些I/O系統(tǒng)允許帶電更換模塊，而有些則需切斷電源。若替換后可解決問題，但在一相對較短時間后又發(fā)生故障，那么用戶應檢查能產生電壓的感性負載，也許需要從外部抑制其電流尖峰。如果保險絲在更換后易被燒斷，則有可能是模塊的輸出電流超限，或輸出設備被短路。
 
PLC的故障診斷是一個十分重要的問題，是保證PLC控制系統(tǒng)正常、可靠運行的關鍵。本文對常用的故障診斷方法進行了探討。在實際工作過程中，應充分考慮到對PLC的各種不利因素，定期進行檢查和日常維護，以保證PLC控制系統(tǒng)安全、可靠地運行。
PLC的硬件組成部分都有哪些
PLC的硬件主要由*處理器(CPU)、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場輸入/輸出設備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計算機等外設連接。
 
對于整體式PLC，所有部件都裝在同一機殼內；對于模塊式PLC，各部件獨立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安裝在機架或導軌上。無論是哪種結構類型的PLC，都可根據(jù)用戶需要進行配置與組合。
 
盡管整體式與模塊式PLC的結構不太一樣，但各部分的功能作用是相同的，下面對PLC主要組成各部分進行簡單介紹。
 
1、*處理單元(CPU)
 
同一般的微機一樣，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 隨機型不同而不同，常用有三類：通用微處理器(如Z80、8086、80286等)、單片微處理器(如8031、8096等)和位片式微處理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器；中型PLC大多采用16位通用微處理器或單片微處理器；大型PLC大多采用高速位片式微處理器。
 
目前，小型PLC為單CPU系統(tǒng)，而中、大型PLC則大多為雙CPU系統(tǒng)，甚至有些PLC中多達8 個CPU。對于雙CPU系統(tǒng)，一般一個為字處理器，一般采用8位或16位處理器；另一個為位處理器，采用由各廠家設計制造的芯片。字處理器為主處理器，用于執(zhí)行編程器接口功能，監(jiān)視內部定時器，監(jiān)視掃描時間，處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進行控制等。位處理器為從處理器，主要用于處理位操作指令和實現(xiàn)PLC編程語言向機器語言的轉換。位處理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC更好地滿足實時控制要求。
 
在PLC中CPU按系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地進行工作，歸納起來主要有以下幾個方面：
 
1)接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。
 
2)診斷電源、PLC內部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。
 
3)通過輸入接口接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄有器或數(shù)據(jù)寄存器中。
 
4)從存儲器逐條讀取用戶程序，經過解釋后執(zhí)行。
 
5)根據(jù)執(zhí)行的結果，更新有關標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內容，通過輸出單元實現(xiàn)輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。
 
2、存儲器
 
存儲器主要有兩種：一種是可讀/寫操作的隨機存儲器RAM，另一種是只讀存儲器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中，存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。
 
系統(tǒng)程序是由PLC 的制造廠家編寫的，和PLC的硬件組成有關，完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調用管理、邏輯運算、通信及各種參數(shù)設定等功能，提供PLC運行的平臺。系統(tǒng)程序關系到PLC的性能，而且在PLC使用過程中不會變動，所以是由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中，用戶不能訪問和修改。
 
用戶程序是隨PLC的控制對象而定的，由用戶根據(jù)對象生產工藝的控制要求而編制的應用程序。為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源，以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞，當用戶程序經過運行正常，不需要改變，可將其固化在只讀存儲器EPROM中?，F(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。
 
工作數(shù)據(jù)是PLC運行過程中經常變化、經常存取的一些數(shù)據(jù)。存放在RAM中，以適應隨機存取的要求。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲器中，設有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等邏輯器件的存儲區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設置和運行情況而確定的。根據(jù)需要，部分數(shù)據(jù)在掉電時用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài)，這部分在掉電時可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持數(shù)據(jù)區(qū)。
 
由于系統(tǒng)程序及工作數(shù)據(jù)與用戶無直接聯(lián)系，所以在PLC 產品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶程序存儲器。當PLC提供的用戶存儲器容量不夠用，許多PLC還提供有存儲器擴展功能。

PLC編程器
圖1線圈未與右母線(或觸點與右母線)相連狀況的轉化
 
闡明：(a)不符合編程標準的梯形圖；(b)符合編程標準的梯形圖
 
(3)線圈不能直接與左母線相連。由圖2(a)不難看出編程者的目的是，使程序一運轉10.00、10.01線圈即被驅動。要達到這樣的目的，能夠運用一個程序中未被調用的內部繼電器(如200.00)的常閉觸點或許特別繼電器253.15(常通繼電器)的常開觸點來驅動它們，既滿意了編程者的功用要求，又不違背梯形圖編程規(guī)矩，如圖2(b)所示。
 

PLC編程器
圖2線圈直接與左母線相連狀況的轉化
 
闡明：(a)不符合編程標準的梯形圖；(b)符合編程標準的梯形圖
 
(4)同一編號的線圈在同一個主程序中連續(xù)運用兩次稱為同名雙線圈輸出。同名雙線圈輸出簡單引起輸出成果的不確定，編制程序時應盡量防止同名雙線圈輸出的狀況，怎么防止同名雙線圈輸出能夠參閱圖3所示的方案。

PLC編程器
圖3同名雙線圈輸出及其解決方案
 
闡明：(a)原梯形圖；(b)運轉效果；
 
在梯形圖程序中一般應盡量防止同名雙線圈輸出，因為這樣會形成輸出成果的不確定，如圖(a)所示為同名雙線圈輸出梯形圖。在編程語法上，該梯形圖并不違反規(guī)定，但在實踐運轉過程中，其成果有時會和編程者的期望截然不同。不難看出(a)圖中編程者的目的是，當支路1中的觸點0.00、0.01都閉合時、或支路2中的觸點0.02、0.03都閉合時、或兩條支路中的一切觸點都閉合時，線圈10.00都能被驅動。但在實踐履行中，當觸點支路1中的觸點0.00、0.01閉合，而支路2中的觸點0.02、0.03斷開時，線圈10.00并不得電，成果如圖(b)所示。這是因為PLC采用循環(huán)掃描的處理方式。在輸入采樣后，*處理器對梯形圖自上而下進行運算。在運算*階電路時，線圈10.00是被驅動得電的，但運算到第二階電路時，線圈10.00因觸點0.02、0.03斷開而不被驅動。在I/O刷新時，以后的運算成果為準進行輸出，因而此時的線圈10.00是失電狀態(tài)的。
 
(5)梯形圖程序必須符合次序履行的準則，即從左到右，從上到下地次序履行，如不符合次序履行準則的梯形圖程序是無法輸入編程軟件的。如圖4(a)所示的橋式結構的梯形圖，不難看出程序設計者的目的是，當支路l的一切觸點均閉合、或支路2的一切觸點均閉合、或支路3的一切觸點均閉合、或支路4的一切觸點均閉合時，線圈10.00被驅動得電。但此類梯形圖因為不符合編程規(guī)矩而無法輸入編程軟件或手持編程器，應將圖4(a)轉化成圖4(b)所示，才干使用編程軟件或手持編程器寫入PLC存儲器中。
PLC編程器
圖4橋式電路的轉化
 
闡明：(a)橋式電路圖；(b)轉化后的梯形圖
 
(6)梯形圖中串聯(lián)、并聯(lián)觸點運用的次數(shù)沒有約束，可無限次地運用，如圖5所示。

PLC編程器
圖5觸點的無限運用
 
(7)同一程序中兩個或兩個以上不同編號的線圈能夠并聯(lián)輸出，如圖6所示
PLC中無非就是三大量：開關量、模仿量、脈沖量。只在搞清楚三者之間的聯(lián)系，你就能嫻熟的把握PLC了。
 
一、簡述
 
1、開關量也稱邏輯量，指僅有兩個取值，0或1、ON或OFF。它是較常用的操控，對它進行操控是PLC的優(yōu)勢，也是PLC基本的使用。
 
開關量操控的意圖是，根據(jù)開關量的當前輸入組合與歷史的輸入次序，使PLC產生相應的開關量輸出，以使系統(tǒng)能按必定的次序工作。所以，有時也稱其為次序操控。
 
而次序操控又分為手動、半主動或主動。而采用的操控準則有渙散、會集與混合操控三種。
 
2、模仿量是指一些接連改變的物理量，如電壓、電流、壓力、速度、流量等。
 
PLC是由繼電操控引入微處理技術后開展而來的，可便利及可靠地用于開關量操控。因為模仿量可轉化成數(shù)字量，數(shù)字量僅僅多位的開關量，故經轉化后的模仿量，PLC也*可以可靠的進行處理操控。
 
因為接連的生產進程常有模仿量，所以模仿量操控有時也稱進程操控。
 
模仿量多是非電量，而PLC只能處理數(shù)字量、電量。一切要完成它們之間的轉化要有傳感器，把模仿量轉化成數(shù)電量。假如這一電量不是規(guī)范的，還要經過變送器，把非規(guī)范的電量變成規(guī)范的電信號，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
 
一起還要有模仿量輸入單元(A/D)，把這些規(guī)范的電信號變換成數(shù)字信號；模仿量輸出單元(D/A)，以把PLC處理后的數(shù)字量變換成模仿量——規(guī)范的電信號。
 
所以規(guī)范電信號、數(shù)字量之間的轉化就要用到各種運算。這就需要搞清楚模仿量單元的分辨率以及規(guī)范的電信號。例如：
 
PLC模仿單元的分辨率是1/32767，對應的規(guī)范電量是0—10V，所要檢測的是溫度值0—100℃。那么0—32767對應0—100℃的溫度值。然后計算出1℃所對應的數(shù)字量是327.67。假如想把溫度值精確到0.1℃，把327.67/10即可。
 
模仿量操控包含：反饋操控、前饋操控、份額操控、含糊操控等。這些都是PLC內部數(shù)字量的計算進程。

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