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PLC可編程控制器的常見問題及問答
如今的PLC應(yīng)用范圍廣泛,從PLC控制柜的核心組件,到數(shù)控車床,變頻控制,伺服電機(jī)...,PLC都在其中扮演著重要的角色。所謂內(nèi)行看門道,外行看像貌!任何一個(gè)行業(yè)都是由淺到深的過程。往往在這過程會產(chǎn)生很多問題。接下來我們【優(yōu)控機(jī)電】的小編一起了解一下,PLC 可編程控制器相關(guān)的六大問題:
一、 問:PLC的硬件結(jié)構(gòu)是怎樣的?
答:PLC的硬件組成與微型計(jì)算機(jī)相似,其主機(jī)由CPU板、存儲器、輸入/輸出(I/O)接口、電源等幾大部分組成;可配備如編程器、圖形顯示器、通信接口等外部設(shè)備。
二、 問:PLC的CPU是什么?有什么作用?
答:CPU也稱中央處理器,是由一片或幾片大規(guī)模集成電路芯片組成的,相當(dāng)于人的大腦,是PLC的核心部分;CPU的作用是可通過接口及軟件向系統(tǒng)的各個(gè)部分發(fā)出各種命令,同時(shí)對被測參數(shù)進(jìn)行巡回檢測、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算、報(bào)警處理及邏輯判斷等,實(shí)現(xiàn)對整個(gè)PLC的工作過程進(jìn)行控制;目前大多數(shù)小型PLC都用8位或者16位單片機(jī)作CPU。
三、 問:RAM、ROM、EPROM、EEPROM都是存儲器,各自特點(diǎn)是什么?
答:RAM為隨機(jī)存儲器,一般都是CMOS型的,耗電極微,在PLC中通常用鋰電池作后備,失電時(shí)也不會丟失程序;ROM為只讀存儲器,系統(tǒng)程序固化在其中,用戶不可更改,失電不受影響;EPROM為可擦除存儲器,其寫入和擦除時(shí)都必須要用專用的寫入器和擦除器,用戶很不方便;EEPROM為電可擦除只讀存儲器,其內(nèi)部的程序可通過編程器的寫入和擦除。
四、 問:PLC中的I/O 接口是什么?有什么特點(diǎn)?
答:I/O接口是輸入(IN)/輸出(OUT)接口的簡稱,是PLC主機(jī)與被控對象進(jìn)行信息交換的紐帶;PLC通過I/O接口與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,PLC的輸入輸出信號有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種類型,所有的輸入輸出信號均經(jīng)過光電等隔離,大大增強(qiáng)了PLC的抗干擾能力。
五、 問:PLC常見的輸出形式有幾種?有何特點(diǎn)?
答:常見的輸出形式有繼電器輸出、晶閘管(SSR)輸出、晶體管輸出。特點(diǎn)是:繼電器輸出型:CPU驅(qū)動(dòng)繼電器線圈,令觸點(diǎn)吸合,使外部電源通過閉合的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載,其開路漏電流為零,響應(yīng)時(shí)間慢(約10ms),可帶較大的外部負(fù)載;晶體管輸出型:CPU通過光耦合使晶體管通斷,以控制外部直流負(fù)載,響應(yīng)時(shí)間快(約0.2ms),可帶外部負(fù)載小;可控硅輸出型:CPU通過光耦合使三端雙向可控硅通斷,以控制外部交流負(fù)載,開路漏電流大,響應(yīng)時(shí)間較快(約1ms)。
六、 問:什么是可編程控制系統(tǒng)? 由哪些部件組成?
答: 可編程控制系統(tǒng)指以可編程控制器為核心單元的控制系統(tǒng),一般由控制器(PLC)、編程器、信號輸入部件、輸出執(zhí)行部件等組成,見PLC控制系統(tǒng)組成圖(以FX2型PLC為例)??删幊炭刂葡到y(tǒng)可在不改變系統(tǒng)硬件接線的情況下,通過改變PLC的用戶程序來改變被控對象的運(yùn)行方式,大大地提高了控制系統(tǒng)的靈活性。
下面我們以西門子PLC為例談?wù)劤R妴栴}:
可編程PLC控制器品牌眾多,差異性比較大,每個(gè)品牌也有多款不同的機(jī)型,像西門子PLC,就有S7-200系列,S7-300系列,S7-1500/S7-400...每個(gè)品牌都有自己的產(chǎn)品特點(diǎn),自然也會出現(xiàn)常見的問題。對癥下藥,才能藥到病除。維修西門子PLC需要了解一下它的常見故障:
一,西門子PLC機(jī)型分類
西門子PLC按照控制規(guī)模,可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。
小型機(jī):小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。
西門子小型機(jī)有S7-200:處理速度0.8~1.2ms ;存貯器2k ;數(shù)字量248點(diǎn);模擬量35路 。
中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制,還可以對多個(gè)下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控,它適合中型或大型控制系統(tǒng)。
西門子中型機(jī)有S7-300:處理速度0.8~1.2ms ;存貯器2k ;數(shù)字量1024點(diǎn);模擬量128路 ;網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS;工業(yè)以太網(wǎng);MPI。
大型機(jī):大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制,還可以對多個(gè)下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。
西門子大型機(jī)有S7-1500,S7-400 :處理速度0.3ms / 1k字;
存貯器512k ;I/O點(diǎn)12672;
二,西門子PLC維修常見故障
CPU板為PLC中的核心部件,也是維修當(dāng)中最棘手的地方,CPU板出問題會導(dǎo)致PLC故障燈常亮,PLC不運(yùn)行,現(xiàn)就CPU板各元件說明如下:
1:CPU元件:即中央處理器,和通用計(jì)算機(jī)一樣,主要有運(yùn)算器,控制器,寄存器以及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù),控制及狀態(tài)總線構(gòu)成。西門子PLC CPU芯片針腳多(200pin),主要有地址總線,數(shù)據(jù)總線,I/O引腳,及附屬檢測針腳與對應(yīng)的芯片進(jìn)行聯(lián)系,CPU壞,可導(dǎo)致PLC報(bào)警(SF燈亮),也會導(dǎo)致PLC某些輸入輸出點(diǎn)不正常,通訊不上等故障現(xiàn)象。損壞原因主要有CPU供電電壓高(導(dǎo)致內(nèi)部短,某些針腳對地短路)CPU老化等,損壞后用手摸,有發(fā)燙的感覺。此種CPU針腳多,更換麻煩,并且市場不容易買到配件,可以用拆機(jī)件替換。
2:ROM 即只讀存儲器,用于PLC廠商固化系統(tǒng)程序,實(shí)現(xiàn)指令解釋,報(bào)警處理等,和PC機(jī)的BIOS差不多,如果里面的數(shù)據(jù)丟失,或芯片損壞會引起不開機(jī),報(bào)警現(xiàn)象。在平時(shí)的維修當(dāng)中,ROM故障所占的比例也是很大的。可以用編程器重刷固件程序(事先有備份),來解決此類問題。
3、RAM即隨機(jī)存儲器,主要存儲工作數(shù)據(jù),掉電數(shù)據(jù)丟失,供電斷經(jīng)常和備用電池和超級電容連接,以實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保持。
4、運(yùn)行指示燈,是判斷PLC運(yùn)行正常與否的主要依據(jù)。西門子S7-200在正常運(yùn)行當(dāng)中只有RUN燈(綠燈)亮,停止?fàn)顟B(tài)只有STOP燈(黃燈)亮,如果有故障燈(紅燈)亮起,說明此時(shí)PLC已經(jīng)出現(xiàn)硬件故障或軟件故障。
PU板的背面部分主要提供了電源的轉(zhuǎn)換,以提供芯片供電所需的合適的電壓。此外還包含了用戶程序存儲器。在維修CPU板的時(shí)候,最好先用編程器備份里面的數(shù)據(jù),以免程序丟失,帶來更大麻煩。
此板主要提供了輸入端隔離,繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路,還有通信接口電路。維修相對簡單。
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