在PLC日益成为工厂自动化基本技术平台的时代

1引言在PLC日益成为工厂自动化基本技术平台的时代，如何选用一部适用的PLC以达到真正需要，而又能符合经济效益，是一项重要课题。PLC本身强调的特色是：体积小、功能高、性能强、操作简便、程序设计简易、模块扩充有弹性、联机容易等。针对上述特色说明，选择符合功能需求与经济效益的PLC系统。本文虽然基于台达系列PLC论述，但是引用原则适合一般的选购选型设计。PLC资料网2选用PLC的参考条件各厂家所生产或代理PLC所具有的功能都大同小异，差异并不显，因此以受控制系统的大小、未来的扩展性、及经费预算来考虑。在选择上，可先就厂商PLC目录做初步的决定，可能考虑的要项如下：2.1提供的基本容量特色（1）输入信号之电压范围。（2）提供之指令功能：基本的操作指令、可延伸之应用指令、数据处理指令、算数指令、PID指令等等。（3）PLC之指令处理速度(即执行速度)通常以usec计。（4）内含之内存容量，通常以Kbytes计。（5）定时器、计数器功能。（6）资料缓存器的容量。（7）I/O点数的扩充量。（8）其它特殊功能：如浮点数运算、万年历与系统时钟、高速计算能力等等。2.2外围之可扩充能力(l)与个人计算机联机的方便性。(2)使用个人计算机编译软件之容易性。(3)D/A或A/D转换模块之供应。(4)PLC网络功能。(5)控制运动装置功能，如步进马达、伺服马达、定位控制器。2.3PLC的电源规格绝大多数是以交流(AC)为电源，应注意如下事项：(1)电压之范围。(2)电源断电的可允许瞬问时间为多长，PLC仍不受影响且继续动作。PLC(3)电源的保护措施，和所能容忍的最大使用电压及电流。(4)整个机台的功率消耗量为多少V、A或W。2.4PLC输入规格注意事项(l)输入之最大电压。(2)输入可允许的最大电流。(3)输入为0N时之最小电流。(4)输入为OFF时之最大电流。(5)回路的绝缘型态。2.5PLC输出规格注意事项(l)外部电压的型态及值。(2)是电阻性负载或电感性负载。(3)当输出开路时的最大泄露电流值。(4)输出端在0N时及0FF时的反应时间。(5)输出回路所采用的回路绝缘方式。2.6环境条件（1）PLC使用的温度范围。（2）耐震性。（3）耐撞击性。（4）耐噪声。（5）耐电击之能力。（6）系统的整个绝缘抗阻。（7）接地的设置。（8）工作环境的限制，主要是IP防护等级。PLC资料网3使用前检查与日常维护3.1使用前检查(l)检查电源接线(电源OFF)。电源端子接线错误、直流输入线与电源线短路，或输出线之a短路等均会严重损坏PLC。在接通电源前先检查电源及接地的接线，以及输入/输出接线。(2)程序及检查：电源0N，DVP-PLC，STOP。使用外围装置将程序写入主机之后，将写入程序读出、并使用程序检查功能(请参考HPP中文操作手册)来检查程序之回路与文法是否正确。(3)运转与测试：电源ON、PLC-RUN。RUN输入端及COM端导通的话，或将RUN开关拨至0N位置，处于运转模态，运转中可藉由HPP来变更定时器(T)、计数器C，缓存器(D)之设定值及暂存值，并可强制输出接点作ON/OFF动作。使用HPP可呼叫出各部继电器之ON/OFF动作及T、C、D之设定值与现在值。(4)LED指示灯检测异常。电源指示上POWER灯正常时主机通上电源时LED亮绿灯，如果主机通上电源时指示灯不亮若拆掉+24V导线，指示灯会亮，表示PLC的DC负载过大，这时请另行准备DC24V电源供应器。（5）电池电压指示(BATT、LOW灯)：·当电池电压不足时本指示灯亮，同时特殊补助继电器ONo当此灯开始亮起，约一个月后程序(当使用RAM时)自动消失，而靠电池作停电记忆之记忆区全部归0。PLC·当此灯亮时请交换新电池(建议五年更换一次)。·当主机盖拿下即可更换电池。·如果特殊补助继电器被驱动的话，即使电池电压已降低BATT，VLED仍不会点亮，但特殊补助继电器将被设定为ON。·.如果电池电压下降，则用来设定定时器、计数器或其它目的的资料缓存器内的资料将不可靠。（6）程序错误指示(PROG.E灯闪烁)：·定时器/计数器忘了设定而使用该号接点、程序回路不合理、电池电力不足、或是因外来之噪声干扰导致程序内容产生变化时，此点闪烁。此时，请检查程序是否正确，是否有较强之噪声干扰源存在，电池电压是否不足。·当错误发生时可由Hpp按[OTHER键两次，即可显现出侦错号码，另外亦可由D1004来显示值。侦错号码请参考功能说明。·CPU错误指示：ERROR灯亮。·当cpu因外来噪声或异物侵入而失控，或程序执行时间超过0.1秒时，CPU，ERROR将点亮。在PLC电源0N状况下，插拔内存卡匣也会使CPU-LED点亮。·关掉电源一会儿再打开电源，然后再使PLC运转。若此时PLC可正常运转，请检查可能发生的噪声源，或PLC内部有否异物侵入。·PLC接地线至少2平方(AWG14)尽量使接地线长度缩短，建议采用Class接地(接地阻抗低于100Ώ如果因接地不正确而使PLC功能不正常请将接地线自端子拆除，此时需将主机与扩充机之接地端子连接在一起。PLC·当地线自PLC拆除时，若错误指示由CPU-LED变成PROG.E时，请查看程序之执行周期时间是否过长(超过100ms以上)?执行周期时间存放在资料缓存器D1012。（7）输入信号显示：·输入信号ON/OFF状态由输入指示灯显示，也可由Hpp或计算机联机画面叫出监控。·当输入开关之ON定格电流过大时，输入开关会发生接触不良的情况请注意。·输入开关并接指示灯作输入显示时，请注意当开关OFF时，PLC仍会因为并皆知指示灯之残余电流的关系，造成PLC输入点无法OFF而形成误动作。·凡是比程序执行时间短之外部输入点ON/OFF，CPU无法有效的抓取。·PLC主机或I/0扩充机座上之DC24V电源供应端过负载或短路时，内部保护回路会自动的将电压降低而造成PLC停机。此种情况下，请将24+之配线全部拿开再检查配线。·千万不要在输入端外加电压，尤其是AC110V/220V将造成输入回路烧毁。·主机与I/O扩充机座之输入端子台是可自由插入/拔除的。（8）输出信号显示。若输出负载未能依LED状态的ON/OFF动作可能原因有：·输出接点因过载或短路造成接点损坏或不良。·主机或扩充机端子台是可拆式，有可能接触不良，重新再锁紧。PLC·外加之电源线路有问题。3.2日常维护检查（1）锂电池寿命约5年，需更换。（2）输出接点电流较大或ON/OFF频繁者要注意接点寿命，检查更换。（3）PLC使用于振动机械上时要注意端子的松动现象。（4）注意Plc的外围温度(O-55方)湿度(35-85%RH不结露)及粉尘。（5）锂电池电压太低，面板上BATT.low灯会亮，虽然程序尚可保持一月以上。（6）更换电池方法步骤：切电源、取下上盖板、拔下旧电池、30秒内插上新电池、固定新电池并盖好上盖板。PLC资料网4结束语PLC选购选型是一个多目标综合优化的过程，既包括工程技术问题，也包括经济成本问题，因此如何选购最恰当的PLC常常是工程经理们难于把握的。选购选型失败所导致的损失由时候对于工程项目是致命的。例如指令速度是否满足系统的实时性？例如数据结构是否满足项目要求？例如资料缓存器的容量是否满足用户程序长度要求？本文的某些技术细节难免局限于具体的PLC品牌特点，但是几乎所有的PLC均有相应的功能定义，可以经过恰当的对比转化成为普遍适用的原则。PLC资