(1)短路保護
當PLC輸出設備短路時,為了避免PLC內部輸出元件損壞,應該在PLC外部輸出回路中裝上熔斷器,進行短路保護。最好在每個負載的回路中都裝上熔斷器。
(2)互鎖與聯鎖措施
除在程序中保證電路的互鎖關系,PLC外部接線中還應該采取硬件的互鎖措施,以確保系統安全可靠地運行,如電動機正、反轉控制,要利用接觸器KM1、KM2常閉觸點在PLC外部進行互鎖。在不同電機或電器之間有聯鎖要求時,最好也在PLC外部進行硬件聯鎖。采用PLC外部的硬件進行互鎖與聯鎖,這是PLC控制系統中常用的做法。
(3)失壓保護與緊急停車措施
PLC外部負載的供電線路應具有失壓保護措施,當臨時停電再恢復供電時,不按下“啟動”按鈕PLC的外部負載就不能自行啟動。這種接線方法的另一個作用是,當特殊情況下需要緊急停機時,按下“停止”按鈕就可以切斷負載電源,而與PLC毫無關系。
有時硬件措施不一定完全消除干擾的影響,采用一定的軟件措施加以配合,對提高PLC控制系統的抗干擾能力和可靠性起到很好的作用。
(1)消除開關量輸入信號抖動
在實際應用中,有些開關輸入信號接通時,由于外界的干擾而出現時通時斷的“抖動”現象。這種現象在繼電器系統中由于繼電器的電磁慣性一般不會造成什么影響,但在PLC系統中,由于PLC掃描工作的速度快,掃描周期比實際繼電器的動作時間短得多,所以抖動信號就可能被PLC檢測到,從而造成錯誤的結果。因此,必須對某些“抖動”信號進行處理,以保證系統正常工作。
(2)故障的檢測與診斷
PLC的可靠性很高且本身有很完善的自診斷功能,如果PLC出現故障,借助自診斷程序可以方便地找到故障的原因,排除后就可以恢復正常工作。
大量的工程實踐表明,PLC外部輸入、輸出設備的故障率遠遠高于PLC本身的故障率,而這些設備出現故障后,PLC一般覺察不出來,可能使故障擴大,直至強電保護裝置動作后才停機,有時甚至會造成設備和人身事故。停機后,查找故障也要花費很多時間。為了及時發現故障,在沒有釀成事故之前使PLC自動停機和報警,也為了方便查找故障,提高維修效率,可用PLC程序實現故障的自診斷和自處理。
現代的PLC擁有大量的軟件資源,如FX2N系列PLC有幾千點輔助繼電器、幾百點定時器和計數器,有相當大的裕量,可以把這些資源利用起來,用于故障檢測。
●超時檢測:機械設備在各工步的動作所需的時間一般是不變的,即使變化也不會太大,因此,可以以這些時間為參考,在PLC發出輸出信號,相應的外部執行機構開始動作時啟動一個定時器定時,定時器的設定值比正常情況下該動作的持續時間長20%左右。例如,設某執行機構(如電動機)在正常情況下運行50s后,它驅動的部件使限位開關動作,發出動作結束信號。若該執行機構的動作時間超過60s(即對應定時器的設定時間),PLC還沒有接收到動作結束信號,定時器延時接通的常開觸點發出故障信號,該信號停止正常的循環程序,啟動報警和故障顯示程序,使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類,及時采取排除故障的措施。
●邏輯錯誤檢測:在系統正常運行時,PLC的輸入、輸出信號和內部的信號(如輔助繼電器的狀態)相互之間存在著確定的關系,如出現異常的邏輯信號,則說明出現了故障。因此,可以編制一些常見故障的異常邏輯關系,一旦異常邏輯關系為ON狀態,就應按故障處理。例如,某機械運動過程中先后有兩個限位開關動作,這兩個信號不會同時為ON狀態,若它們同時為ON,說明至少有一個限位開關被卡死,應停機進行處理。
(3)消除預知干擾
某些干擾是可以預知的,如PLC的輸出命令使執行機構(如大功率電動機、電磁鐵)動作,常常會伴隨產生火花、電弧等干擾信號,它們產生的干擾信號可能使PLC接收錯誤的信息。在容易產生這些干擾的時間內,可用軟件封鎖PLC的某些輸入信號,在干擾易發期過去后,再取消封鎖。