PLC在火电厂中的运用论文.doc

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1、毕 业 设 计（论 文）题目PLC在火电厂中的运用并列英文题目Application of PLC in power plant 摘要 本文首先介绍了西门子S7-300的硬件组成，又以传送带的控制为例论述了装备顺序控制系统所需要的基本组成部分与安装方法及安装原则，以及STEPT7编程软件的使用方法。最后论述了PLC在应用时的抗干扰问题。 关键词 西门子，安装原则，编程软件，抗干扰 目录摘要 第一章 绪论第二章 可编程控制器的硬件组成与结构第一节 PLC的概述.第二节 S7-300的主要硬件与功能介绍第三章 S7-300的安装第一节 安装硬件并为其接线第二节 在 STEP 7 Lite 中组态控

2、制第三节 打开 PC 上的程序第四节 执行测试运行第四章 PLC应用中常见的工程问题第一节 PLC系统的抗干扰措施第二节 PLC的测试及维护绪论. 20世纪70年代以前，火电厂采用常规仪表进行控制，控制效果及稳定性较差。80年代后期，随着过程控制技术，自动化仪表技术和计算机网络的成熟和发展，控制技术先后出现了PLC（可编程控制器），DCS（分散控制系统），FCS（现场总线控制系统）三大类型的控制系统， 使电厂自动化水平有了飞速发展。PLC（Programmable Logical controller）是从开关量控制发展到顺序控制、运算处理、定时控制、计数控制、顺序（步进）控制、连续PID控制

3、、数据处理）（PLC具有数据处理能力）、通信连网等功能。PLC具有以下特点1.灵活、使用 2可靠性高、抗干扰能力强 3编程简单、使用方便 4接线简单 5功能强、重量轻、易于实现自动化。也因此在工业控制领域得到广泛应用。现代火力发电厂自动控制越来越复杂、重要，监控的参数更加庞大但本身的节点少，存储量小限制了它的应用，因而火电厂自动控制中，PLC主要用于辅助系统的顺序控制，如火电厂的输煤、化学水处理、除灰除渣、脱硫等系统的顺序控制。顺序控制技术在火电厂应用的长期发展过程中逐渐形成了按工艺流程划分顺空范围，按功能分级设计顺控系统的原则。将同锅炉、汽机和发电机密切相关的所有辅机、阀门、挡板等设备的顺空

4、称为电厂顺序控制系统。由于现代火电机组中需要监视的参数和操作的项目越来越庞大，而如此多的监视和操作由运行人员手操是难以完成的。而且需要根据许多参数及运行条件的综合判断进行繁琐的操作，很容易造成误操作，造成事故或使事故进一步扩大。采用顺控后，运行人员只需几个或一个按钮，就能完成某一辅机系统或辅助设备甚至整个机组的启停任务。这不仅减轻了运行人员的劳动强度，更为重要的是防止了由于人为因素造成的误操作，有利于机组的安全运行，所以顺控系统在现代火电机组中越来越重要。 第二章 可编程控制器的硬件组成与结构 第一节 PLC的概述 一个完整的PLC（Programmable Logical Controlle

5、r）系统包括：控制对象，执行元件，检测元件，PLC编程操作设备等。电厂中PLC的应用很广，如脱硫、输煤，几乎所有的系统都需应用PLC，PLC的作用是其他设备所不能替代的。从1969年第一台PLC问世以来，PLC经历了改变，其功能已经从单一功能逐渐转变成适应各类要求，具有智能和远距离通讯的新型产品。目前世界上的PLC公司有上百家，最为出名和有影响力的主要有德国西门子，法国施耐德，美国A-B，日本三菱，立石等，我国国内目前未有真正具有竞争力的产品，我国的PLC产品市场多为进口产品一统天下。在我国电厂中使用的PLC西门子公司的产品。西门子公司是欧洲最大的PLC生产厂家之一，其产S7-20030040

6、0系列是现在主要使用的产品。在编写PLC程序之前，首先必须对硬件设备进行了解。在本次设计中我们主要对S7-300的系统进行学习。一台S7-300的组成部分有导轨、电源、信号模块、功能模块、通讯处理器、接口模块等。S7-300系列PLC的结构：S7-300系列PLC采用紧凑的、无槽位限制的模块化组合结构，根据应用现象的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一个机架上。与CPU312FM和CPU313配套的模块只能安装在同一个机架上。机架是一种专用的金属机架，只需将模块安装在DIN标准的安装机架上，然后螺栓锁紧就可以了。如果系统任务需要的信号模块，功能模块和通信处理模块超过

7、8块，则可以扩展机架（HER）来进行系统的扩展。CPU314315315-2DP最多可以扩展4个机架，包括带中央CPU的中央机架（CR）和三个扩展机架（ER）。每个扩展机架可以插8个模块（不包括电源模块、CPU模块和接口模块），四个机架最多可以装32个模块。（1）导轨（RACK） 导轨是安装S7-300各类模块的机架，电源模块、CPU模块及其他信号模块都可以安装在导轨上。（2）电源模块（PS） 电源模块用于将SIMATIC S7-300连接到120230V交流电源或244860110v直流电源。它与CPU和其他模块之间通过电缆连接，而不是通通过背板总线连接。（3）中央处理单元模块（CPU） S

8、IMATIC S7-300提供了各种不同功能的CPU,以满足用户不同的需求，包括CPU312IFM、CPU313、CPU314等。 (4)接口模块（IM） 接口模块用于多机架配置时连接主机架和扩展机架（ER）。S7-300通过分布式的主机架和3个扩展机架可以造作多达32个模块。（5）信号模块（SM） 信号模块使不同的过程信号电平和S7-300内部信号电平相匹配。（6）功能模块（FM） 功能模块主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。 第二节 S7-300的主要硬件与功能介绍1.机架：机架用来安装和固定PLC的各类模块。S7-300的机架是特质不锈钢或铝制型板（称为导轨），它的长度有

9、160mm、482mm、530mm、830mm、200mm共5种，可根据实际需要选择。电源模块、CPU及其信号模块都可以方便的安装在机架上。除CPU模块外，每块模块都带有总线连接器，安装时先将总线连接器装在CPU模块上并固定在机架上，然后依次将各模块装入，通过背板总线将各模块从物理上和电气上连接起来即可。2 . 电源模块（PS） 电源模块将AC120/230V电源或者DC24V电源转换为24V和5V电源,供CPU,I/O模块、传感器和执行器使用。它与CPU模块和其他信号模块之间通过电缆连接，而不是通过背板总线连接。S7-300系列PLC可供选择的电源模块有：PS305（2A）,PS307(2A

10、),PS307(5A)和PS307(10A)等。PS305（2A）电源模块的特点为：连接直流电源（输入电压为DC24V/48V/72V/96V/110V）;输出电流为2A，输出电压为DC24V：防短路和开路保护；可靠的隔离特性，符合EN60950，可用作负载电源。PS307系列电源模块是西门子公司为S7-300PLC专配的DC电源，可安装在S7-300PLC的专用导轨上，其额定输出电流由2A,5A和10A等多种。PS307系列电源模块除额定输出电流不同，他们的工作原理和各种参数都基本相同。PS307系列电源模块的输入和输出有可靠的隔离，输出正常电压为24V，绿色LED亮；输出过载时LED闪烁；

11、输出过电流时。以PS307（10A）为例，输出电流大于13A时，电压跌落，跌落后自动恢复；输出短路时，输出电压消失，短路故障排除后，电压自动恢复。3.中央处理单元模块（CPU） SIMATIC S7-300/400系列PLC提供了多种不同性能的CPU模块，以满足用户不同的要求。各种CPU有不同的性能，例如有的CPU模块集成有数字量和模拟量输入输出点；有的CPU集成PROFIBUS-DP等通讯接口。CPU模块前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒（有的CPU没有）等。 S7-300PLC的CPU模块种类有CPU312FM、CPU313、CPU314、CPU315

12、、CPU315-2DP等。CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外，还为 S7-300PLC总线背板提供5V电源，并通过MPI与其他中央处理器或者编程装置通信。 4.接口模块（IM） 接口模块用于多机架配置时连接主机架和扩展机架的接口模块。 5.信号模块（SM) 信号模块是数字量输入/输出和模拟量输入/输出模块的总称，它们使不同的过程信号电压或者电流与PLC内部的信号电平匹配， S7-300系列PLC的信号模块有：数字量输入模块SM321和数字量输出模块SM322，数字量输入/输出模块SM323，模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332、模拟量输入/输出模块SM334和SM335。模

13、拟量输入模块可以连接热电偶、热电阻、DC4-20mA和DC0-10V等多种不同类型和不同量程的模拟信号。每个信号模块都配有自编码的螺栓锁紧前连接器，外部信号可以方便地信号模块前连接器上。 6.功能模块（FM） 功能模块主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。 计数器模块FM350-1/2和CM35，快速/慢速进给驱动位置控制模块FM351,电子凸轮控制器模块FN352，步进电动机定位模块FM353，伺服电动机定位模块FM354，定位和连续路径控制模块FM358，闭环控制模块FM355和FM355-2/2C/28,称重模块SIWAREXU/M和智能位控制模块SINUMERIK FM-

14、NC等。 7.通信处理模块（CP） 通信处理模块是一种智能模块，它用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能模块之间的通信，可以将PLC接入PROFIBUS-DP,AS-I,工业以太网，或者用于实现点对点通信等。通信处理器减轻CPU处理通信的负担，并减少用户对通信的编程工作。 第三章 S7-300的安装 第一节 安装硬件及其接线 1.安装 STEP 7 Lite为了在您的 PC 上创建驱动电机的控制程序，您必须安装 STEP 7 Lite 软件。 可在以下网址获得最新版本的 STEP 7 Lite 以及服务包：http:/ 打开安装文件，然后按照说明进行操作。2.PC Adapter USB 的

15、驱动程序使用 PC Adapter USB 在 CPU 312C 和该 PC 之间建立连接。 PC Adapter USB 将PC 的 USB 接口和 CPU 312C 的 MPI 接口连接在一起，以便进行通讯。 要使用PC Adapter USB，您必须安装所需的驱动程序。- 插入 PC Adapter 注意USB 的驱动程序 CD，然后按照说明进行操作。 3.设置接口1. 打开用于设置 PG/PC 接口的对话框 2. 对于该接口，请选择 PC 适配器 (MPI) (PC Adapter MPI)。 此连接属性将启用 PC 和 CPU 312C 的 MPI 接口之间的通讯。 3. 组态与 U

16、SB 接口的连接。此连接属性将启用 CPU 312C 的 MPI 接口和 PC 之间的通讯您已安装了 STEP 7 Lite 和 PC Adapter USB 所需的软件，并在 PC Adapter USB 和 CPU 312C 之间组态了接口。 接下来，您将在安装轨道上安装控制组要控制传送带，需下列组建l 控制组件的电源l 具有集成输入和输出模块的CPU 312Cl 用安装模块的安装轨道l 瞬时接触开关l 用于驱动传送带的电机l 安装了STEP7 Lite以及Service pack2 的PCl 用于连接PC和CPU312的PC Adapter USB4. 安装组件l 安装支承轨道并将其接地

17、l 将模块安装在支承轨道上l 插入前面板连接器安装支承轨道并将其接地1.用螺钉将支承轨道紧固 2. 将安装轨道连接到接地线。到下表面。使用两个 M6 螺钉执行此操作。保护性导体电缆的规定最小横截面积是10 mm2 。安装支承轨道时，请注意以下信息：- 确保支承轨道的上下至少各留有 40 mm 的间隙。 这可以满足热条件（模块的散热和通风）并便于安装（安装和拆卸、接线）。- 如果下表面是接地的金属板或接地的设备面板，请确保安装轨道和下表面之间存在低电阻连接。 这将产生统一的参考电位。将模块安装在支承轨道上1. 安装电源，用手拧紧螺钉。2. 安装 CPU 312C插入前面板连接器将前面板连接器插入

18、 CPU 312C，直到其安装到位。在此接线位置，前面板连接器仍伸出于模块，并且未连接至该模块。 该位置可使您轻松完成接线。5.为组件接线将系统组件接线到 CPU 312C。 这使 CPU 312C 能够借助于控制程序来检测和评估组件的状态。- 瞬时接触开关是信号发送器。 将信号发送器与 CPU 312C 的输入端子进行连接。输入端子上标有DI。- 电机是信号接收器。 将信号接收器与 CPU 312C 的输出端子进行连接。输出端子上标有DO。整个控制回路通过 CPU 312C 连接到电源。准备电缆1. 将电缆剪切为所需的长度。 2. 除去电缆的绝缘层，并将套管按到电缆的末端。 为 CPU 31

19、2C 和电源接线1. 准备电源电缆。 2. 将电源电缆连接到电源。 3.固定电源电缆。 4. 将电源接线到 CPU 312C。 为瞬时接触开关接线将瞬时接触开关接到数字输入端为电机接线1.连接数字输入端的电源。2.为电机接线（如果有电机的话）。 该步骤是可选的。连接前面板连接器1.在前面板连接器与 CPU 312C 的触点之间建立连接，然后关闭前门。检查线路电压设置1. 检查线路电压选择器开关是 2. 如果需要，更改线路电 否已设置为正确的线路电压。 压的开关位置为正确的线 路电压 。 216. 调试硬件调试硬件时，会在 CPU 312C 和您的 PC 之间建立连接。 您将为已安装的设备提供电

20、源，并测试接线是否正确。连接 CPU 312C 和 PC1.将 USB 电缆连接到 PC 适配器和 PC。1.合上前面板为 CPU 312C 接通电源。2.将 SIMATIC 微型存储卡插入 CPU 312C 前面的插槽中3.将电源的主开关设置为 开(ON)。测试连接现在，对您的接线进行测试以验证其功能是否正常。要完成此操作，请轮流按瞬时接触开关并观察 CPU 输入上的 LED 。只要激活输入，相应的 LED 就会亮起。- 按用于 打开电机 (Motor ON) 的绿色瞬时接触开关。输入 0.0 （端子 2 ）的 LED 将亮起。- 按用于 关闭电机 (Motor OFF) 的红色瞬时接触开关

21、。输入 0.1 （端子 3 ）的 LED 将亮起。- 按右侧用于 顺时针旋转 (Clockwise rotation) 的瞬时接触开关。 输入 0.2 （端子 4 ）的 LED 将亮起。- 按左侧用于 逆时针旋转 (Counterclockwise rotation) 的瞬时接触开关。 输入 0.3 （端子 5 ）的 LED 将亮起。 第二节 在 STEP 7 Lite 中组态控制您已对所有的组件进行了安装、接线和测试。 接下来，您将在 STEP 7 Lite 中创建控制结构并将组态下载到 CPU 312C。1. 在 STEP 7 Lite 中组态控制为了在 STEP 7 Lite 中组态控制

22、，您必须打开提供的实例项目并熟悉程序接口。打开 传送带(conveyor) 项目1. 启动 STEP 7 Lite。 2. 放入具有实例项目的 CD， 并打开实例项目：conveyor. k7p2.复制 STEP 7 Lite 中的模块组态在 STEP 7 Lite 项目中，您将创建安装在支承导轨上的所有模块。创建模块组态1.创建新的 S7-300 站将自动显示四个安装轨插入具有相应类型名称和订货号的电源2.插入具有相应类型名称和订货号的 CPU。模块将同时显示在硬件视图和组态表中设置 CPU 312C 的参数您可以为每个模块设置许多参数。 例如，您可以修改 CPU 312C 的保留特性1.

23、将保留位存储的数量设置为0。保存项目3.在 PC 和 CPU 312C 之间建立在线连接必须在 PC 和 CPU 312C 之间建立在线连接才能执行以下操作：- 下载和测试控制程序- 显示和更改 CPU 312C 的运行状态- 显示模块状态- 硬件诊断要建立在线连接，您必须通过 MPI 接口将 PC 和 CPU 312C 互连。建立在线连接STEP 7 Lite 将在启动时尝试建立在线连接。如果连接已存在，则状态栏中显示的 CPU 312C 的操作状态为(STOP)如果连接不存在，则状态栏将显示未连接(Disconnected)。如果连接不存在，请在 CPU 312C 和您的 PC 之间建立连

24、接。4. 下载并检查 CPU 312C 的模块组态将模块组态下载到 CPU 312C 之前，您要先从 CPU 中删除旧的组态。 下载后，您要检查是否可从您的模块组态生成可下载的系统数据。执行 CPU 312C 存储器复位1.从 CPU 312C 删除旧的程序块和组态。将模块组态下载到CPU 312C将模块组态下载到 CPU 312C。 这会将当前模块参数传送到 CPU检查模块1. 检查以确保 PC （离线）上的组态数据与 CPU 312C （在线）上的组态数据相匹配。 然后， STEP 7 Lite 将检查是否可从当前组态生成可下载的系统数据。您可以在组态表的下面看到硬件比较的详细结果。 所有

25、模块必须相同，这样在运行控制程序时就可以对输入和输出进行正确寻址。您已在 STEP 7 Lite 中创建了控制结构并已将组态下载到 CPU 312C。 接下来，您将打开用于控制传送带驱动的实例程序。该程序说明瞬时接触开关的信号是如何逻辑链接到输出的。 CPU 312C 的输出将用于控制传送带的驱动电机。程序是 STEP 7 Lite 项目的一部分。 每个程序均由组织块 (OB) 组成。 传送带的程序存储在 OB1 中。程序包含多个网络段。 网络则包含常闭和常开触点以及线圈 第四节 执行测试运行1.打开程序用于控制传送带的程序存储在 传送带(conveyor) 项目中。您已经在 STEP 7 L

26、ite 中组态了控制并且下载了控制程序。 接下来，您需要将整个 STEP 7 Lite 项目下载到 CPU 312C，并开始测试运行。 测试运行将演示将输入和输出相互逻辑链接的接线端子、 LED 显示和程序之间的交互作用2.将项目下载到 CPU 312C1. 将硬件组态和程序下载到 CPU 312C。3.开始测试运行（1）将 CPU 312C 的模式开关设置为RUN。STOP LED 熄灭。 RUN LED 开始闪烁，然后持续亮起（2） 按绿色的瞬时接触开关以启动电机。输出 LED 0.3 亮起并保持亮起状态。瞬时接触开关被激活时，输入 LED0.0 短暂亮起。电机就绪，准备启动。（3） 按住

27、用于顺时针旋转的瞬时接触开关。输出 LED 0.0 亮起。输入 LED 0.2 亮起。4. 松开用于顺时针旋转的瞬时接触开关，然后按住用于逆时针旋转的瞬时接触开关。输出 LED 0.5 亮起。输入 LED 0.3 亮起。5. 松开用于逆时针旋转的瞬时接触开关，然后按下用于停止电机的瞬时接触开关。输出 LED 0.3 熄灭。瞬时接触开关被激活时，输入LED 0.1 短暂亮起。电机关闭。 第四章 PLC应用中常见的工程问题 第一节 PLC的抗干扰措施 专业为工业应用环境而设计，其显著的特点之一就是高可靠性。为了提高PLC的可靠性，PLC本身在软件上均采取了一系列抗干扰措施，在一般工厂内使用能够可靠

28、的工作，一般平均无故障时间可达几万小时。但这并不意味着对PLC的环境条件及安装使用可以随意处理。再过于恶劣的环境条件下，如强电磁干扰，超高温，过欠电压等使用情况，或安装使用不当，都可能导致PLC内部存储信息的损坏，引起系统的紊乱，严重时还会是系统内部的元件损坏。 电源、输入、输出接线是外部干扰入侵PLC的重要途径，为了提高PLC控制系统的可靠性，应采取相应的抗干扰措施。 一、抑制电源系统引入的干扰电源是PLC引入干扰的重要途径之一，PLC应尽量取用电压波动较小，波形畸变较小的电源，这对提高PLC的可靠性有很大的帮助。PLC的供电线路与其他大功率用电设备或强干扰设备（如高频炉、弧焊机等）分开。在

29、干扰较强或可靠性很高的场合，对PLC交流电源系统可采取的抗干扰措施，有以下几种方法。（1） 在PLC电源的输入端加接隔离变压器，有隔离变压器的输出端直接向PLC供电，这样可抑制来自电网的干扰。隔离电压器的电压比可取1:1，再一次绕组和二次绕组之间采用双屏蔽技术，一次屏蔽层用漆包线或铜线等非导磁材料绕一层，注意电气上不能短路，并接到中线；二次则用双绞线，双绞线能减少电源线间干扰。（2） 在PLC电源的输入端加低通滤波可滤去交流电源输入的高频干扰和高次谐波。、在干扰严重场合，可同时使用隔离变压器和低通滤波器的方法，通常低通滤波器线与电源连接，低通滤波器的输出再接隔离变压器；也可同时使用带屏蔽层的电

30、压扼流圈和低通滤波器的方法。 PLC的电源和PLC输入/输出模块用的电源应与被控系统的动力部分、控制部分分开配线，电源供电线的截面积应有足够的余量，并采用双绞线，条件许可时，PLC可采用单独的供电回路，以避免大设备启停对PLC的影响。 二、抑制输入、输出电路引入的干扰 为了抑制输入输出电路引入的干扰，一般应当注意以下几点: (1)开关量信号不易受外界干扰，可以用普通单根导线传输。（2）数字脉冲信号频率较高，传输过程易受外界干扰，应采用屏蔽电缆传输。（3）模拟量信号是连续变化的信号，外界的各种干扰都会叠加在模拟信号上而造成干扰。如果模拟I/O信号离PLC较远，应采取4-20mA或0-10mA的电

31、流传输方式。而不用易受干扰的电压信号传输。对功率较大的开关量输入输出线最好与模拟量输入输出线分开辐射。（4）PLC的输入输出线要与动力线分开，距离在20cm以上，如果不能保证上述最小距离，可以将这部分动力线穿管，并将管接地。绝不允许将PLC的输入输出线与动力线高压线捆扎在一起。（5）应尽量减小动力线与信号线平行辐射的长度，否则应增大两者的距离以减少噪声干扰。一般两线间距离为20cm。当两平行敷设的长度在100-200m时，两线间距离应在40cm以上；平行敷设的长度在200-300m时，两线间距离应在60cm以上。（6）PLC的输入输出线最好单独敷设在封闭的电缆线槽架内，线槽外壳要良好接地，不同

32、类型的信号，如不同电压等级，不通电流类型的输入输出线，不能安排在同一根多芯屏蔽电缆线内，而且在槽架内应隔开一定距离安放，屏蔽层应接地。三、PLC的接地（1)PLC的接地最好采用专用的接地极。如不可能，也可与其他盘板共用接地系统，但必须用自己的接地线直接与公共接地极相连。绝不允许与大功率晶闸管装置和大型电动机之类的设备共用接地系统。（2）PLC的接地极离PLC越近越好，即接地线越短越好。PLC如有多单元组成，个单元之间应采用同一点接地，以保证各单元间等电位。当然，一台PLC的I/O单元如果有的分散在在较远的现场（超过100m），是可以分散接地的。（3）PLC的输入输出信号线采用屏蔽电缆时，其屏蔽

33、层应用一点接地，并用靠近PLC的这一端接地，电缆的另一端不接地。如果信号随噪声波动，可以连接一个0.1-0.47F的电容器接到接地端。（4）接地线截面积应大于2mm。接地线一般最长不超过20m，PLC接地系统的接地电阻应小于4。 第二节 PLC的测试及维护可编程控制器的测试可编程控制器的可靠性很高，本身有很完善的自诊断功能，如出现故障，借助自诊断程序就可以找出故障的部位，更换后就可以恢复正常工作。大量的工程实践表明，可编程控制器外部的输入输出元件，如限位开关，电磁阀，接触器等的故障率远远高于可编程控制器的故障率，而这些元件出现故障后，可编程控制器一般不能察觉出来，不会自动停机，这样就可能是故障

34、扩大，直至强电保护装置动作后停机，有时甚至会造成设备和人身事故。停机后，查找故障也要花费很多时间。为了及时发现故障，在没有酿成事故之前自动停机和报警，也为了查找故障，提高维修效率，可用梯形图程序实现外围电路故障的自诊断和自处理。现代的可编程控制器拥有大量的软件资源，如S7-200系列COU有几百点存储器位，定时器和计数器，有相当大的裕量。可以把这些资源利用起来，用于故障的检测。以下介绍两种常用外围电路故障检测方法。1. 超时监测机械设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参考，在可编程控制器发出输出信号，相应的外部执行机构开始动作时启动一个定时起定时，

35、定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20%左右。例如设某执行机构在正常情况下运行10s后，它的驱动部件使限位开关动作，发出动作信号。在该执行机构开始动作时启动设定值为12s的定时器定时，若12s后还没有接收到动作结束信号，由定时器常开触点发出故障信号，该信号停止正常的程序，启动报警和故障显示程序，使操作人员和维修人员能迅速判别出故障的种类，及时采取排除故障的措施。2. 逻辑错误监测在系统运行正常时，可编程控制器的输入输出信号和内部的信号（如存储器位的状态）相互之间存在着确定的关系，如出现异常的逻辑信号，则说明出现了故障。因此可以编制一些常见故障的异常逻辑关系，并编入程序，一旦异常逻辑关

36、系为ON状态，就应按故障处理。例如某机械运动过程中先后有两个限位开关动作，这两个信号不会同时为ON。若他们同时为ON，说明至少有一个限位开关被卡死，应停机处理。在梯形图中，用这两个限位开关对应的输入位的常开触点串联，来驱动一个表示限位开关故障的存储器位。2. 可编程控制的日常维护1.维护、保养的主要内容PLC控制系统维护和保养的主要内容如下：3. 建立系统的设备档案。包括设备一览表，程序清单和有关说明，设计图纸和竣工图纸，运行记录和维修记录等。4. 采用标准的记录格式对系统的运行情况和设备情况进行记录，对故障现象和维修情况进行记录，这些记录应便于归档。运行记录的内容包括：日期，故障现象和当时的

37、环境状态，故障分析、处理方法和结果，故障发现人员和维修处理人员的签名等。（3）系统的定期保养。根据定期保养一览表，对需要保养的设备和线路进行检查和保养，并记录保养的内容。 可编程控制器系统内部有些设备或部件使用寿命有限，应根据产品制造商提供的数据建立更换设备一览表。例如，可编程控制器内部的锂电池一般使用寿命是1-3年，输出继电器的机械使用寿命是100-500万次，电解电容的使用寿命是3-5年等。 2.具体器件的检查、保养要点 可编程控制器系统由可编程控制器、一次检出元件、变送器、输入输出中间继电器、执行机构和连接电缆，管线等组成。组成系统任一部件的故障都会使系统不正常运行。下面介绍具体器件的保

38、养要点。 （1)一次检出元件的检查。 系统的输入信号来自现场的一次检出元件，对模拟量的检出，有时需要用变送器进行信号转换。对一次检出元件，除了在现场进行外观检查和检测开关信号的变化状态外，还应根据产品的使用寿命定期转换。 （2）连接电缆，管缆和连接点的检查。检查连接电缆是否被外力损伤或受高温等环境原因而老化，检查连接管缆是否漏气或漏液，气源或液源的压力是否符合要求，检查连接箱内的接线端或接管的接头是否紧固，尤其是安装在有振动或已被氧化的场所时，更应定期检查和紧固。 (3)输入输出中间继电器的检查。 检查继电器与继电器座的接触是否良好继电器内接点动作是否灵活和接触良好。对大功率的输出继电器，应定

39、期消除触点上的氧化层，并根据产品寿命进行定期更换。 （4）可编程控制器的检查。 检查可编程控制器的工作环境，例如供电，环境温度，尘埃等，检查可编程控制器包括各模件的运行状况、锂电池或电容的使用时间的等。对安装在可编程控制器上的各种接插件，要检查他们接触是否良好，印刷电路板是否有外界气体造成的锈蚀，例如二氧化碳气体的锈蚀。此外，对连接到输入输出端的一些电气元件也要定期检查或更换。 （5）执行机构的检查。 不管执行机构是电动、气动还是液动，都应检查执行机构执行指令的情况，动作是否到位等，检验结果应记录和归档。（6）清洁卫生工作。在定期检查中，对系统各部件进行清洁是很重要的工作。粉、灰尘在一定的环境

40、条件下会造成接触不良，绝缘性能下降；工作和检修时切下的短导线会造成不见的短路等。因此，在打扫时，要防止杂物进入可编程控制器的通风口，为此，可以采用吸尘器进行打扫。对积尘的插卡可以根据说明书的要求，取下插卡进行清洁工作，例如用无水酒精搽洗污物等。要仔细进行清洁工作，不要造成元件的损坏等。大量事故分析表明，系统的故障绝大多数来自一次检出元件和最终执行机构。例如。一次元件因环境的粉尘而卡死，执行机构引气路堵塞而不能动作，中间继电器的接点接触不良等。因此，对他们的检查应给予足够的重视。在更换可编程控制器有关部件，例如供电电源的熔断器、锂电池等时，必须停止对可编程控制器供电，对允许带电更换的部件，例如输入输出的卡件，也要安全操作，防止造成不必要的事故。操作步骤应符合产品操作说明书的要求和操作顺序。在更换一次元件或执行机构后应对相应的部件进行检查和调整，是更换后的部件符合操作和控制的要求，更换的内容也需要记录并进行归档。根据更换的记录，应及时提出备品和备件的购置计划，保证原器件损坏时能及时得到更换。