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阅读程序需要花费一定的时间。为了调试与维修方便,最好使用生产厂家提供的,具有注释的PLC文件,生产厂家在设备出厂时也应予以提供。
PLC特殊功能模块,专用控制装置(如变频器,驱动器等)的使用说明书,是系统中使用的功能模块,伺服驱动,变频器等特殊部件的原理与连接说明书。主要包括以上部件的连接与控制要求,调试要点等,它是系统调试与维修的重要参考资料。当设备中使用了控制装置,功能部件时,设备生产厂家也应将其提供给用户,以便这些部件以发生故障时,调试,维修人员可以进行现场处理。 3.1.2、调试与维修工具
合格的调试,维修工具是进行PLC系统调试与维修的基本条件,PLC控制系统常用的调试与维修工具主要有以下几种。 数字万用表
数字万用表可用于大部分电气参数的准确测量,以判别电气元件的性能好坏。PLC系统调试与维修,对数字表的基本测量范围以及精度要求一般如下: 1) 交流电压表:200MV-700V,200MV挡的分辨率应不低于100微伏 2) 直流电压:200毫伏-1000伏,200毫伏挡的分辨率应不低于100微伏 3) 交流电流:200微安-20安,200微安挡的分辨率不低于0.1微安 4) 直流电流:20微安-20安,20微安挡的分辨率不低于0.01微安 5) 电阻:200欧-200兆欧,200欧挡的分辨率不低于0.1欧 6) 电容 :2Nf-20微法,2Nf挡的分辨率不低于1 PF 7) 晶体管:hfe为0-1000
8) 具有二极管测试与蜂鸣器功能。 PLC 编程器
PLC编程器主要用于PLC用户程序的输入,编辑,调试和监控。PLC 编程器有专用编程器与通用计算机安装PLC程序开发软件两种基本类型,专用编程器又分为简型(便携式,如三菱的FX-10P-E-SET0,FX-20P-E-SET0等)与图形编辑型两种。
便携式编程器一般只能使用指令表语言进行程序的显示与检查,对PLC的状态诊断也只能以“位”,“字节”或“字”的形式进行,不能进行梯形图的输入,编辑,调试和动态显示,也不可以离线使用。但由于便携式编程器具有价格便宜,体积小,携带方便的优点,可适合于小型PLC的简单顺序控制程序的调试与维修。
图形编辑型编程器不仅可以使用所有编程语言进行程序的输入与编辑,而且还可以对PLC程序,I/O信号,内部继电器等以梯形图程序的形式,进行实时,动态显示,图形形象,直观。
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对于复杂PLC控制系统的调试与维修,必须使用图形编程器。
图形编辑型编程器可以是PLC生产厂家提供的专用编程器,也可以通过在通用计算机的基础上安装程序开发软件后取代专用编程器。 示波器
当PLC系统中使用脉冲输入/输出模块,模拟量输入/输出模块等功能模块时,调试与维修时需要使用示波器。示波器可以用于检测系统中的高速脉冲信号,连续模拟量信号的动态波形,如脉冲输出,脉冲输入波形,编码器,光栅的输出波形,测速反馈等模拟量输入,速度给定等模拟量输出的动态波形等,还可以用于检测系统中的其他部件,如开关电源,显示器等装置的各级电压,电流波形。示波器在PLC控制系统调试,维修时,可以根据系统的实际情况酌情使用。用于PLC系统调试,维修用的示波器,通常选用频率带宽为10-100MHz的双通道示波器。 3.1.3、基本检查
为了保证调试工作的顺利进行,在进行系统调试前,应根据系统设计规定的要求,认真对照系统,设备的设计要求与图纸,进行各项检查。尽可能排除设备在安装,制造过程中存在的各类类问题,改正控制系统在安装,连接等过程中可能存在的不合理,不正确因素。 3.1.4、设备基本状况检查
设备基本状况检查通常包括如下内容。 机械部件检查
1) 设备的机械,液压,气动部件是否已经准备就绪,设备的工作条件是否均已经符合运行
的要求。
2) 设备的可动部件是否均已经可以自由移动。可动部件的停止位置是否恰当。
3) 设备的各种检测开关,传感器是否能够可靠发信。位置的调整是否合适。是否已经可靠
安装与固定。 外部条件检查
1) 设备的进线电源电压,频率,接地线,接地电阻是否满足设备要求。
2) 设备的工作环境(温度,湿度等)是否满足PLC工作条件。电气柜,操纵台等部件的安
装位置是否受到阳光的直射。
3) 设备的周围是否有强烈振动,或者其他强电磁干扰设备。如果有,是否已经对设备采取
了有效的减振,电磁屏蔽与防护措施。 4) 设备的周围是否有足够的维修空间。 3.1.5电气检查
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部件安装检查
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1) 电气柜安装,固定,密封是否良好。是否能够有效防止切削液或粉末进入柜内。空气过
滤器(如果安装)清洁状况是否良好。
2) 电气柜内部的风扇,热交换器等部件是否可以正常工作。PLC的防尘罩(防尘纸)是否
已经取下一步。
3) 电气柜子内部的PLC模块,其他控制装置的表面,内部是否有线头,螺钉,灰尘,金属
粉末等异物进入。
4) 控制系统各模块,部件的数量是否已经齐全。模块,部件的安装是否牢固,可靠。 5) 系统的总线,扩展电缆是否已经正确连接,连接器插头是否完全插入,拧紧。模块地址
的设置(如需要)是否正确。
6) 系统操作面板上的按钮有无破损。安装是否可靠。设定位置是否正确。 7) 继电器,电磁铁以及电动机等电磁部件的噪声抑制器是否已经按照要求安装。
部件连接检
1) 电气柜与设备间的连接电缆是否有破损,电缆拐弯处是否有破裂,损伤现象。 2) 电源线与信号线布置是否合理,电缆连接是否正确,可靠。 3) 机床电源进线是否可靠,接地线的规格是否符合要求。
4) 信号屏蔽线的接地是否正确。端子板上接线是否牢固,可靠。系统按地线是否连接可靠。 5) 系统的总线,扩展电缆是否已经正确连接,连接器插头是否完全插入,拧紧。模块地址
的设置(如需要)是否正确。
6) 确认全部低压PLC 输入端(如DC24V)与高压(如AC220V)控制回路间无短路或不正
确的连接。
7) 确认全部PLC的输出无“短路”现象等。 3.1.6、现场调试的基本步骤
PLC的现场调试是检查,优化PLC控制系统硬件,软件设计,提高控制系统可靠的重要步骤。为了防止调试过程中可能出现的问题,确保调试工作的顺利进行,现场调试应在完成控制系统的安装,连接,用户程序编制后,按照规定的步骤进行。
尽管在不同场合使用的PLC型号,控制对象,控制要求各不相同,但PLC控制系统现场调试的基本方法与步骤相似。通常来说,调试应按照图3-1所示的步骤进行。
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PLC现场调试 PLC安装检查 PLC连接检查 调试前的检查
绝缘,耐压要检查 电源电压检查 通电试验 I/O连接检查 硬件调试 安全电路电路确认 手动/单步运行试验 自动运行试验 软件调试 异常运行试验 运行
图3-1
由图3-1可见,PLC控制系统的现场调试主要分为调试前的基本检查,硬件调试,软件调试三个阶段。
调试前的检查包括PLC安装检查,连接检查,电源电压检查等步骤,检查的具体要求可以参见前述。
其中,特别注意需要以下几点。
1) 调试(通电)前应确保PLC上的防尘纸已经取下。
2) PLC各输入,输出模块的地址已经正确分配与设定(需要时),且I/O信号的地址已经做
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了明确的标记。
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3) PLC必需已经按照要求进行可靠接地,接地系统必需符合规范。
4) 确认全部低压PLC输入端(如DC24V)与高压(如AC220V)控制回路间无短路或不正
确的连接。
5) 确认全部PLC的输出无“短路”现象。
6) 确认PLC的扩展电缆已经可靠连接,且已经安装终端电阻(需要时)。
在以上检查完成后可以进入如下的PLC控制系统的试运行阶段(包括硬件调试与软件调试两个阶段)。 3.1.7、硬件调试
在基本检查确认无误后,可以进一步进行PLC控制系统的硬件调试。PLC的硬件调试要可分为通电试验、手动旋转试验、I/O连接检查、安全电路确认四部分。 通电检查
通电检查的主要目的是确认强电控制线路以及PLC外围线路的工作情况。 手动旋转试验
在合上全部断路器,自动开关,并测量无误后可以进行电机的旋转试验。旋转试验应通 过手动按下接触上部的机械连锁部件进行,不可以使用线圈通电的形式试验。
在全部检查进行完成后,切除控制系统动力线路的断路器,自动开关。对于使用气动, 液压控制的设备,应关闭气源。同时保留用于PLC电源,输入信号,输出信号的外部供电电源,以便进行下一步PLC输入/输出连接的检查。 I/O连接检查
在I/O连接检查前应确认控制系统动力线路的断路器,自动开关已经断开,气动。液压的气源,液压已经关闭。然后按照以下步骤进行 I/O信号的检查。 输入信号连接检查
输入信号的连接检查步骤如下。
1) 确认全部输入信号的电源电压已经符合PLC输入信号的要求。 2) 确认PLC处于“STOP”状态,并接通PLC电源。
一般来说,对于使用扩展单元或特殊功能模块的控制系统,应首先接通PLC扩展单元或功能模块的电源,然后接通PLC的基本单元的电源。电源接通后,可以通过PLC上的“POWER”指示灯。确认PLC电源已经正常加入。
3)手动按压PLC输入端的全部按钮,开关,通过PLC上的输入指示灯或者通过编程器对输入信号的检测,确认信号的地址连接正确,且按钮与开关的发信正常。