PLC在工业控制领域应用的若干管理问题研究

严俊杰

摘 要：随着PLC在工业控制领域中的普遍推广和应用，相关管理问题也被提上了重要日程。文章分析了PLC应用中的常见问题类型及其应对方法，以及PLC日常维护中的重要内容，最后阐述了工业控制领域PLC应用中应该注意的相关事项，希望能够为PLC的相关推广和应用提供必要的帮助和参考。

关键词：工业控制领域；PLC；应用；管理问题；研究

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0068-02

PLC即可编程控制器，近年来在工业生产和工业控制领域得到广泛的应用，是现代工业生产数字化控制中的重要工具和主流的控制设备之一，在数字运算、网络设置、人机接口、实务模拟等方面的能力大幅度提高。PLC在工业控制领域方面的应用极大地促进了工业生产效率的提升，同时也对相关操作人员和设备维修人员提出了更高的管理要求，基于此，本文探讨了工业控制领域PLC应用的若干管理问题。

1 PLC应用中的常见问题及应对方法

PLC应用中常见的问题类型有电源故障、异常故障、通信故障及输入输出故障等。

1.1 PLC电源故障及应对方法

PLC的电源故障类型又可分为主机电源故障、模块电源故障和扩展机电源故障，当其中的任何一个电源出现异常时都要启动电源故障检测程序。在电源指示灯不亮的情况下，可能的故障原因有保险丝断开、供电电压不存在、供电电压过高、电源本身损坏或者指示灯自身损坏，根据具体故障原因采取相应的措施。

1.2 PLC异常故障及应对方法

PLC异常故障的类型包括不能启动、工作不稳定、通信中断、外部程序不能装入等，这时就需要进行异常故障检测。PLC不能启动的原因有供电电压过高或过低、内存溢出错误、CPU故障或者内存板故障，根据实际检测情况采取相应措施；PLC工作不稳定的原因可能有供电电压过高或过低、与主机接口的接触不牢、CPU或内存板出现松动等，根据实际检测情况采取具体措施；通信中断的原因有通信电缆插槽松动、通信电缆故障、内存溢出、通讯接口参数设置错误、主机通信故障或者PLC通信接口故障，根据实际检测结果采取相应措施；外部程序不能置入的原因有内存溢出或者初始化失败、CPU或内存出现故障，根据检测结果采取相应的措施。

1.3 通信故障及应对方法

PLC网络的工作的基础就是要保持通信畅通，当出现通信故障时就要启动通信故障检查。常见的通信故障现象有单模块通信故障、主站通信故障、子站通信故障、通信故障指示灯开启但通信仍然保持正常。单模块通信故障的原因有接触嵌插不良、模块自身故障或者组态不匹配，根据检测结果采取相应的方法；主站通信故障的原因有通信线缆故障、调制解调器故障或相关处理器出现故障，根据检测结果采取相应方法；子站通信故障的原因有通信处理器松动、分支通信线缆故障、通信处理器故障等，根据检测结果采取相应的处理办法；通信故障指示灯开启但通信仍然正常的原因是接触不良或者模块插入问题，根据具体检测结果采取相应方法。

1.4 输入输出故障及应对方法

PLC的输入输出模块直接与外部设备相连接，其出现故障的几率和频次都比较高，其故障原因相对来说比较容易判明和查找，但必须及时解决，否则会对系统造成较大危害。输入输出故障常见的现象有输入出现不规则的连通或中断、有输入动作时指示灯不亮、输出模块损坏、输出模块接不通、输出出现不规则的连通或中断等，这时就需要启动输入输出故障检测程序，根据检测结果采取相应的处理办法。

2 工业控制领域PLC应用的日常维护内容及要点

PLC除了继电器输出触点和电池容易损坏外，基本上没有容易损坏的元件。用户的应用程序文件存储在RAM中，RAM和继电器、计数器等都要受到电池的支持才能工作，因此当电池的使用寿命接近时要注意留意电压大小，当其下降到一定幅度时要及时更换电池，这是工业控制领域PLC应用日常维护的重要内容。

更换电池要遵循下面的步骤：

①拆卸前先让PLC通电半分钟左右，目的是让存储器的备用电源充电，当电池被卸下后可以由其提供短暂的供电，从而保护RAM的信息不会丢失；②切断PLC电源；③打开电池盖板，取下旧电池换新；④更换电池的时间不宜超过3 min，否则RAM中存储的程序可能会丢失。

3 工业控制领域PLC应用中应该注意的相关事项

一般来说，应用于工业控制领域的PLC不需要采取额外的保护措施就可以胜任工业环境，但是如果生产环境过于恶劣，诸如特别强烈的电磁辐射环境中如果PLC安装不当就会造成PLC不能正常运行。综合起来工业控制领域PLC应用中应该注意以下相关事项。

3.1 工作环境条件

工作环境条件一般包括温度、湿度、震动、空气、电源灯。PLC正常工作的环境温度介于0～50 ？觷之间，其安装位置不能太靠近发热量较大的元器件，通风散热条件应该较好；空气的湿度对于PLC的绝缘性有重要影响，一般湿度不应大于85%；PLC应该远离振动源，特别是震动频率在0～50 Hz的连续震动会对PLC正常工作带来较大损害，如果使用环境无法避免震动时，应该采取减震措施；PLC应该避免接触易燃或具有腐蚀性的气体，如果空气中含有量粉尘或者强腐蚀性气体，可以PLC安装在相对封闭的柜盒内；PLC自身对于电磁干扰具有一定的抵制力，但过高的电磁干扰会影响PLC的稳定性，这时可以考虑使用电磁干扰屏蔽层来减少干扰。

3.2 PLC电磁干扰源及解决方法

PLC工作现场的电磁干扰经常会影响其稳定性和可靠性，电磁干扰的类型通常有两种，一种是共模干扰，一种是差模干扰。

3.2.1 电磁干扰的来源

电源干扰，PLC的供电电源及供电电网都会对其产生电磁干扰；高压电器、高电感负载、混乱布线等都会对PLC产生一定的电磁干扰；接地系统如果混乱也会对PLC产生一定的电磁干扰；PLC内部元器件和电路之间也会相互产生电磁辐射和电磁干扰，逻辑电路和模拟电路之间由于电磁辐射会相互影响，相关元器件之间的不匹配使用也会导致它们之间出现较高的电磁辐射，进而影响PLC的工作稳定性和可靠性；电网变频器产生的谐波和输出都会产生比较强的电磁辐射，这对PLC的工作会产生一定的影响。

3.2.2 解决方法

针对电磁干扰的主要来源，可以采取下面的方法有针对性的加以解决：

①合理地处置电源，降低供电电网的电磁干扰。可以考虑在引入电网时在变压器外面安装电磁屏蔽层，减少设备之间的干扰，也可以在电源输入端口连接一个LC滤波器；②科学地处理接地系统。良好完善的接地系统可以减少偶尔的电压冲击对PLC产生的危害，值得一体的是，接地线、大地、屏蔽层在特殊条件下有可能形成闭合环路，这样在磁场变化下屏蔽层内部就会出现感应电流，从而会对PLC工作产生干扰；③柜体连接线和电源线接地端最好设置为安全接地，这样即使在柜体或电源漏电的情况下，也会通过安全接地直接导入地下，避免对人造成伤害。

4 结 语

随着PLC在工业控制领域应用的不断深入和推广，如何有效地使用PLC、妥善地处置各种故障、做好日常维护等成为工业生产正常进行的重要保障。PLC作为工业控制自动化网络的重要组成部分，将来必然会得到更大推广和应用，发挥更大的价值和作用。

参考文献：

[1] 张静华.PLC系统中的抗干扰问题研究[J].机电信息，2010，（6）.

[2] 薛爱国.PLC循环控制程序的编写[J].机电信息，2010，（6）.