电子工业的不断发展,让今天的处理器、电路板及元器件尺寸不停的缩小,这些技术慢慢的作用于PLC,使其更稳定、可靠及坚固,并带来了功能的进一步提升,比如更快速的处理器,可扩充的内存能力及新的特色通讯机制等。
为响应市场需求,许多特性和功能正在从高往低端PLC迁移。例如,我们可以预期未来的小型PLC将拥有更多gao端PLC的特性,而中gao端PLC也将提供更小、更紧凑的解决方案,以满足客户的需求。
同时,PLC也因内存成本和尺寸的减少而获益。这些优势极大地提升本地化数据存储能力,允许将PLC用在之前需要昂贵的数据抓取系统的应用场合。这也为其他功能的实现带来可能性,比如产品信息的板载存储,以便于加快故障排除。
今天的PLC也从USB技术中受益匪浅,使得联网、编程及对控制系统的监控变得容易。随着USB技术的持续进步,以及更小的迷你USB连接器的出现,你可以期待在更多的小型PLC上看到这种通讯选项。
另外一个的例子是,从快速变化的消费类电子世界快速渗透到工业市场的非易失性便携存储设备。通过在一个小小的封装里面提供大量的附加存储空间,它们给PLC的用户带来了非常大的好处。这些可能的选项包括USB装置,SD卡,miniSD以及MicroSD卡等,从而为终用户、机械制造商及系统集成商增加高达32GB的额外存储空间。
PLC和PAC的融合
许多工业控制器供应商还在以PAC和PLC之间的异同为卖点,但是未来的自动化工程师考虑他们的系统时,可能不会关心到底是何许名字,他们只会专注于性能和实际的功能。就像这两种设备的定义和特性不断演变样,PLC和PAC将会彼此融合发展。
基于这种演变,在低端和gao端市场会出现大量的机会。随着硬件技术的进步,先进的功能将进入低端处理器。这将反过来推动供应商将更多功能和选择融入高duan产品中。
高速处理器和更多的存储空间将会促进高功能的应用,比如运动控制、视觉系统的集成及多种通讯协议的协同支持。当然,PLC也将依旧保持其简单的特性来吸引更多用户。
在PAC与PLC相互融合期间,我们可以看到这两种产品自身不断地完善和进步。PAC可以允许用户在传统意义的工业自动化的领域进行拓展,鼓励供应商研发新的产品来满足客户的需求。
这些需求向产品设计者发起挑战:迫使他们寻找新的方向,如支持现有的元器件构建一个新的系统以满足严酷的工业环境。未来的挑战将包括提供可连接性,存储的扩展能力,以及控制器处理能力的提升,以应对日益复杂的应用,同时还要求维持甚至降低终产品的成本。
梯形语言:不说再见
50年前,硬接线的继电器逻辑被梯形语言替代,这种语言为熟悉继电器逻辑的技术人员和工程人员带来了便利,但是它也有其局限性,尤其是在过程控制及数据处理应用中。
IEC61131-3提供了对于工业控制器的另一种编程语言,但是梯形语言还是有其自身的优势,并且一直显示着它的魅力。虽然对于过程控制来说,有连续功能图示,结构化的文本对于数据处理也是不错的,其他的IEC语言也有自己的优点。但是梯形语言仍将是PLC编程语言。
供应商及他们的客户采购内置梯形语言逻辑编程的PLC,并使用此类的PLC控制大量的基础设备。也有大量的工程师、技术员、电器工程师及维护工人倾向于梯形语言这种简单的编程技术。不论硬件如何发展,这种语言还会作为PLC的工业标准持续很久。
虽然梯形逻辑语言可以作为简单的机器控制的基石,但功能块编程技术可以减少代码数量,尤其是需要将PLC代码融入统一编程环境的时候。
统一的编程环境
将PLC、运动控制及人机界面(HMI)的编程结合到一个统一的环境,是未来几年的一种趋势。将PLC和HMI集成在同一机架上可能会成为下一个趋势,不管显示器是包含在组件中还是作为外部选项。无论同样的处理器还是集成到PLCI/O机架的HMI模块,当前的技术都能够支持这两种方式的组态。
有一个编程环境对于大多数用户来说是理想的,只要不是太复杂。这些模块结合的好处包括减少学习周期和研发时间。但是,如果这个编程环境并不是设计合理,那么将会变得笨重的和不易操作。
拥有统一的编程环境的重要一步是确保设备之间可以共享同一个标签名数据库。标签名是在程序和过程之间的重要连接。建立数据库是一项耗时的工程,减少这些重复的任务会缩短整体研发时间并减少错误几率。
迎接无线的时代
在过去的几十年特别是90年代早期,在工业应用领域出现了大量的不同的通讯网络和协议。随着时间的推移,这些不同的选择逐渐剩下几。跟消费类电子PC与其外设一样,这种趋势将会持续,未来会聚焦于可以自我配置的即插即用方案。
其实并没有必要去关注这些通讯技术是否能达到真正的实时,因为以太网和其他许多工业控制网络的原始速度是远远快于绝大多数应用的需求的。
关于本地存储设备和其他装置的通用接口,USB虽可用,但是有其限制。USB是即插即用的,但是给USB集成硬件和软件是需要设备供应商额外投入的。正因如此,工业硬件供应商的缓慢变化,如条码识别器和电子称等硬件供应商在短期内仍将采用RS232接口。
目前,高PLC的通讯接口可以适应多种协议。预计未来随着用户需求的标准化,这种情况有望得到改观,可能仅仅只有以太网和无线形式,或者再加上一种可能的选项工业蓝牙。
这是一个无线的时代,但是,在我们看到商业和工业无线通讯协议的大融合之前,工业应用确实需要在更广范围内具有鲁棒性的无线技术,并确保数据的完整性。
在这个领域内,我们也看到了进步:从新的Wi-Fi(802.11n),ZigBee(802.15.4)协议到点对点连接,网状连接及蓝牙和近场通讯的兴起,但是目前这些并没有成为执行关键任务的工厂底层适用的解决方案。未来在适合无线应用的远程终端设备(RTU),或者一些非关键的监控应用(不要求实时控制)中,或将更广泛地采用无线技术。
全集成工厂
在PLC的未来引人注目的变化应该是实现企业资源规划(ERP)系统或其他高层级系统与工厂层的集成。在过去,主要的一体化任务是提取机器和过程数据,并将之向上传到那些高层级系统。未来,采用hooks和函数等的新技术将会简化这种集成。
鉴于此,郑州电气柜,控制器制造商在设计PLC解决方案时,需要更多地考虑用户的需求。这种方案不仅仅用于控制,同时还能够实现无缝操作,并提供数据给需要的用户。这可能包括提供通过浏览器或者移动app提供数据的接入,或者包括接入数据库的工具。
增强的通讯、提高的处理速度和更大的存储容量赋予PLC管理自己产生的数据的能力。这是PLC的自然发展趋势。
虽然形式、用途和性能将会有大幅度的变化,但是在未来,PLC这个名词依然会作为很多的工业自动化控制器的名字延续下去。PLC的尺寸会持续减小,硬件的发展也将为PLC带来新的特性和功能。软件和通讯能力的提升,将赋予PLC这个悠久的名字一个全新的定位——工业自动化平台。
检查PLC常见故障是软件和硬件两大部分。建议先做一个PLC初步检查,判断PLC故障的大致范围,然后逐步缩小检查范围,直至查出具体的故障点,确定了故障的大致范围后,可以着手进行详细的PLC常见故障维修检查和处理。
1、PLC输入、输出设备的故障检查及处理
检查和处理输入和输出设备故障是PLC系统维修的主要工作之一。
①PLC输入设备的检查及处理
由于现场环境的原因,输入设备的电气元器件及连接电路易出现故障,如开关、接触器、传感器等,一是元器件本身有故障,开关、继电器、接触器的触点易打火或氧化,出现烧坏或接触不良的故障,传感器的输出信号不稳定或失灵等;二是连接线路的故障,如短路、断路,线路的绝缘下降而接地,接线端氧化或锈蚀出现接触不良。以上故障通过观察或用万用表测量,大多能发现问题,对症处理即可。
②PLC输出设备的检查及处理
首先将执行机构切至“硬操”控制状态,手动操作,观察执行机构能否正确动作。如果“硬操”不正常,应检査执行机构电气控制部分是否正常,执行机构是否卡滞,电动机、继电器、电磁阀、电动调节阀动作是否灵活。“硬操”正常,再切至“软操”,用输入信号操作来判断故障的部位。检査故障时除考虑器件本身的因素,还应检查故障是否由外部原因造成,负载过大,机械卡滞出现的过流对电气触点的影响或损坏。
2、PLC输入、输出接口电路的故障检查及处理
PLC的I/O是CPU与外部控制对象沟通信息的通道,能否正常工作,除了和输入、输出设备有关,还与连接导线、接线端子、熔丝等元件的状态有关,也是PLC使用中易出现故障的环节,I/0检查流程如图2所示。
图2 PLC系统I/O检查流程示意图
由于I/O故障极易发生,以PLC输入、输出端子排列示意图(图3)为例对故障检査方法作介绍。
图3 PLC输入、输出端子排列示意图
①输入回路的检查及处理
判断某只按钮SB、限位开关、触点等输入回路的好坏时,可在PLC非运行状态下,送电后按下任一个输入触点,使对应的PLC输入点与公共端COM被短接,触点对应的输入指示灯会亮,说明该触点及线路正常。指示灯不亮,有可能是该触点损坏,连接导线接触不良,或者断路。
如果触点是好的,可用一根电线把要检查的PLC输入点与公共端COM短接,如果指示灯亮,说明线路有故障;指示灯不亮,说明此输入点已损坏。操作时要小心,不要碰到220V或110V输入端子上。
还可用万用表直流电压挡测量PLC输入端与COM端的电压来判断故障。PLC输入端与COM两端子未短接时,相当于无信号输入,大多数PLC两端子之间电压应为24V,有信号输入时,两端子之间电压应为0V。用万用表的直流电流挡,测量任一个输入端与COM端子的电流,两端子内部输入电路正常时,该通道的对应指示灯会亮,电流应在7-10mA左右,大于10mA或小于3mA,说明端子内部已损坏,该PLC需要更换或维修。
②PLC输出回路的检查及处理
PLC输出用得duo的是继电器触点输出型,只有在运行状态PLC的输出端子才有开关信号输出,相应输出端子的输出指示灯也同步点亮。脱开与外部负载电路的连接,相应端子指示灯点亮时,用万用表电阻档测量输出端子与COMx端子之间电阻值接近0Ω,说明端子内部电路处于接通状态。在非输出状态下,输出端子与COMx之间的电阻值应为无穷大。
如果PLC输出指示灯亮,所对应的电磁阀、接触器不会动作,先检查外部负载电路的供电电源是否正常;可用电笔测对应输出点的公共端子COMx,安装电气柜,电笔不亮,对应的熔丝熔断或电源有故障。电笔亮,说明电源正常。可能是电磁阀、接触器、线路有故障。排除电磁阀,接触器、线路故障后,仍不正常,就用一根电线,一端接对应的输出公共端,另一端接触所对应的PLC输出点,如果电磁阀等仍不动作,说明输出线路有故障。电磁阀能动作,问题在PLC输出点。用万用表电压挡测量PLC输出端子与公共端COMx之间的电压应为0V。在非输出状态,即端子指示灯不亮时,输出端子与公共端COMx之间的电压值,应为外部负载电路供电电压值,说明PLC输出点正常,故障点在外围。
在信号输出状态下,输出端子电阻应为无穷大,或电压值为外部负载供电电压值;在非输出状态下,输出端子出现一定电阻值或处于短路状态,输出端子间电压值低于供电电压值或为0V,说明端子内部电路已经损坏,需要进行更换。
有时PLC输出指示灯不亮,但对应的电磁阀、接触器能动作,有可能是此输出点的触点粘连断不开,把此输出点的接线拆下,用万用表测量输出点与公共端COMx的电阻值,电阻值较小输出触点已坏,电阻无穷大触点是好的,可能是对应输出指示灯损坏。
3、PLC系统故障检查及处理
①PLC硬件故障的检查及处理
PLC的硬件故障应具有持续性和再现性的特点。因此,通断几次电源或执行几次复位操作后,故障现象仍然相同,可用备件替换来判断是不是硬件的故障。故障不再出现说明不是硬件问题,可能是瞬时供电波动或电磁干扰所致。
PLC硬件故障大多是电子元件质量不稳定或现场环境恶劣引发的,如电子元器件损坏使PLC不能正常工作,外部电压过高使电子元件损坏等;PLC系统rong易出现故障的部件是电源部件和I/O模块,批发电气柜,电源部件出现故障会使PLC停止工作,检查电源应从外部电源开始,然后检查主机电源、扩展单元电源、传感器电源、执行器电源。电源有故障明显的就是电源指示灯不亮,先检查电源是否已连接,用万用表测量电源端是否有电压,电压是否正常,观察电源端接线是否有松动,必要时应紧固螺钉,如果测量有电压但PLC的电源指示灯仍不亮,只有更换电源单元。
②PLC软件故障的检查及处理
PLC大多有自诊断功能,采购电气柜,出现模块功能错误时往往会报警,有的还能按预定程序做出反应,可通过观察PLC显示内容:观察电源、RUN、输入输出模块指示灯等显示来判断。电源正常,各指示灯也指示正常,如果输入信号正常,但系统功能不正常,如无输出或程序动作出现混乱时,可按先易后难、先软后硬的原则,先检查应用程序是否出现问题,可采用程序逻辑推断进行检查,先阅读梯形图大概了解设备工艺或操作过程;然后根据输入输出对应表及输入输出逻辑功能表,再采用反向检查法,从故障点查到PLC的对应输出继电器,反查满足其动作的逻辑关系。经验表明,查到有问题处,基本就可以排除故障了,因为设备同时有两个或两个以上的故障点是不常见的。
应用程序储存在PLC的RAM中,其具有掉电易失的缺点,当后备电池耗净或后备供电系统发生故障时,应用程序就可能出现紊乱或丢失的情况,有时过强的电磁干扰也会引发应用程序出错,如雷电的影响。应用程序出故障,只有重新装载应用程序,因此,备份和保管好应用程序是PLC维修工作重要的一个环节。
投资自己
敢问哪种投资稳赚不亏,唯有投资自己,提升自己的能力。“居安思危”是有眼光有魄力的人的一种本能,他们在现有安稳的生活工作中,不停思考如果遇到困境该如何解决,有没有能力承担有可能遇到的风险。为此,他们就想到通过多学技能来提升自己抗压能力,寻求突破。PLC技术入门容易,只要参加深圳PLC培训,就能获得知识。这是聪明的做法,要知道,外在的东西都可能被取走,唯有脑子里面的知识是完全属于自己的。
工作易找
如果有心到网上招聘查看,就会发现与PLC相关的职业多不胜数,可见PLC行业需要有多大了。难怪有人说会PLC技术的人找工作特别容易,原因除了需求量大,也与学这门技门的人少有关。参加了深圳PLC培训,选择海峰智能培训机构,学完包就业,这一承诺并不是信口开河,多少企业通过这些培训机构想聘请人才呢。
前景光明
谁都知道如今PLC技术广泛应用在国内各个领域,并且随着社会对科技的进一步要求,PLC必定有光明的前景。目前PLC技术多用于自动化生产制造装备的设计、制造、安装调试、维修与维护、现场操作,以及机电一体化产品的销售与售后服务等,相信科技发展的力量会推动它往更多实用行业发展。如此,选择深圳PLC培训,就相当于选择了一条光明大道,学会了PLC技术,不管现有工作如何变动,自己都能处在从容不迫的地位。有技术,有能力,不怕找不到工作。有技术的人就是这么有底气!
姓名: | 王继刚 ( 销售经理 ) |
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