PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，涉及到各項工作，并且只能按序進行，一環(huán)緊扣一環(huán)，稍有不慎都將導致調(diào)試失敗，不但延誤工期，甚至會損壞設備。本文介紹了在現(xiàn)場實踐中總結出的PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試技術經(jīng)驗，并對現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的安裝、調(diào)試相關問題，提出探討意見和解決方案。

CRT激光焊接示教系統(tǒng)

合理安排系統(tǒng)安裝與調(diào)試程序，是確保高效優(yōu)質地完成安裝與調(diào)試任務的關鍵。

1、前期技術準備

系統(tǒng)安裝調(diào)試前的技術準備工作越充分，安裝與調(diào)試就會越順利。前期技術準備工作包括下列內(nèi)容：

(1)熟悉PC隨機技術資料、原文資料，深入理解其性能、功能及各種操作要求，制訂操作規(guī)程。

(2)深入了解設計資料、對系統(tǒng)工藝流程，特別是工藝對各生產(chǎn)設備的控制要求要有全面的了解，在此基礎上，按子系統(tǒng)繪制工藝流。程聯(lián)鎖圖、系統(tǒng)功能圖、系統(tǒng)運行邏輯框圖、這將有助于對系統(tǒng)運行邏輯的深刻理解，是前期技術準備的重要環(huán)節(jié)。

(3)熟悉各工藝設備的性能、設計與安裝情況，特別是各設備的控制與動力接線圖，并與實物相對照，以及時發(fā)現(xiàn)錯誤并糾正。

(4)在全面了解設計方案與PC技術資料的基礎上，列出PC輸入輸出點號表(包括內(nèi)部線圈一覽表，I/O所在位置，對應設備及各I/O點功能)。

(5)研讀設計提供的程序，對邏輯復雜的部分輸入、輸出點繪制時序圖，一些設計中的邏輯錯誤，在繪制時序圖時即可發(fā)現(xiàn)。

(6)分子系統(tǒng)編制調(diào)試方案，然后在集體討論的基礎上綜合成為全系統(tǒng)調(diào)試方案。

2、PLC商檢

商檢應由甲乙雙方共同進行，應確認設備及備品、備件、技術資料、附件等的型號、數(shù)量、規(guī)格，其性能是否完好待實驗室及現(xiàn)場調(diào)試時驗證。商檢結果，雙方應簽署交換清單。

3、實驗室調(diào)試

(1)PLC的實驗室安裝與開通制作金屬支架，將各工作站的輸入、輸出模塊固定其上，按安裝提要以同軸電纜將各站與主機、編程器、打印機等相連接，檢查接線正確，供電電源等級與PLC電壓選擇相符合后，按開機程序送電，裝入系統(tǒng)配置帶，確認系統(tǒng)配置，裝入編程器裝載帶、編程帶等，按操作規(guī)程將系統(tǒng)開通，此時即可進行各項操作試驗。

(2)鍵入工作程序

(3)模擬I/O輸入、輸出，檢查修改程序本步驟的目的在于驗證輸入的工作程序的正確性，該程序的邏輯所表達的工藝設備的聯(lián)鎖關系是否與設計的工藝控制要求相符，程序是否暢通。若不相符或不能運行完成全過程，說明程序有誤，應進行修改。在這一過程中，對程序的理解將逐步加深，為現(xiàn)場調(diào)試作好了準備，同時也可以發(fā)現(xiàn)程序不合理和不完善的部分，以便進一步優(yōu)化。

調(diào)試方法有兩種：

①模擬方法：按設計做一塊調(diào)試板，以鈕子開關模擬輸入節(jié)點，以小型繼電器模擬生產(chǎn)工藝設備的繼電器與接觸器，其輔助接點模擬設備運行時的返回信號節(jié)點。其優(yōu)點是具有模擬的真實性，可以反映出開關速度差異很大的現(xiàn)場機械觸點和PLC內(nèi)的電子觸點相互連接時，是否會發(fā)生邏輯誤動作。其缺點是需要增加調(diào)試費用和部分調(diào)試工作量。

②強置方法：利用PLC強置功能，對程序中涉及現(xiàn)場的機械觸點(開關)，以強置的方法使其“通”、“斷”，迫使程序運行。其優(yōu)點是調(diào)試工作量小，簡便，不需另外增加費用。缺點是邏輯驗證不全面，人工強置模擬現(xiàn)場節(jié)點“通”、“斷”，會造成程序運行不能連續(xù)，只能分段進行。

根據(jù)我們現(xiàn)場調(diào)試的經(jīng)驗，對部分重要的現(xiàn)場節(jié)點采取模擬方式，其余的采用強置方式，取二者之長互補。邏輯驗證階段要強調(diào)逐日填寫調(diào)試工作日志，內(nèi)容包括調(diào)試人員、時間、調(diào)試內(nèi)容、修改記錄、故障及處理、交接驗收簽字，以建立調(diào)試工作責任制，留下調(diào)試的第一手資料。對于設計程序的修改部分，應在設計圖上注明，及時征求設計者的意見，力求準確體現(xiàn)設計要求。

4、PLC的現(xiàn)場安裝與檢查

實驗室調(diào)試完成后，待條件成熟，將設備移至現(xiàn)場安裝。安裝時應符合要求，插件插入牢靠，并用螺栓緊固；通信電纜要統(tǒng)一型號，不能混用，必要時要用儀器檢查線路信號衰減量，其衰減值不超過技術資料提出的指標；測量主機、I/O柜、連接電纜等的對地絕緣電阻；測量系統(tǒng)專用接地的接地電阻；檢查供電電源等等，并做好記錄，待確認所有各項均符合要求后，才可通電開機。

5、現(xiàn)場設備接線、I/O接點及信號檢查調(diào)整

對現(xiàn)場各工藝設備的控制回路、主回路接線的正確性進行檢查并確認，在手動方式下進行單體試車；對進入PLC系統(tǒng)的全部輸入點(包括轉換開關、按鈕、繼電器與接觸器觸點，限位開關、儀表的位式調(diào)試開關等)及其與PLC輸入模塊的連線進行檢查并反復操作，確認其正確性。

對接收PLC輸出的全部繼電器、接觸器線圈及其他執(zhí)行元件及他們與輸出模塊的連線進行檢查，確認其正確性；測量并記錄其回路電阻，對地絕緣電阻，必要時應按輸出節(jié)點的電源電壓等級，向輸出回路供電，以確保輸出回路未短路，否則，當輸出點向輸出回路送電時，會因短路而燒壞模塊。

一般來說，大中型PLC如果裝上模擬輸入輸出模塊，還可以接收和輸出模擬量。在這種情況下，要對向PLC輸送模擬輸入信號的一次檢測或變送元件，以及接收PLC模擬輸出的調(diào)節(jié)或執(zhí)行裝置進行檢查，確認其正確性。必要時，還應向檢測與變送裝置送入模擬輸入量，以檢驗其安裝的正確性及輸出的模擬量是否正確并是否符合PLC所要求的標準；向接收PLc模擬輸出信號調(diào)節(jié)或執(zhí)行元件，送人與PLC模擬量相同的模擬信號，檢查調(diào)節(jié)可執(zhí)行裝置能否正常工作。裝上模擬輸入與輸出模塊的PLC，可以對生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)(模擬量)進行監(jiān)測，按設計方案預定的模型進行運算與調(diào)節(jié)，實行生產(chǎn)工藝流程的過程控制。

本步驟至關重要，檢查與調(diào)整過程復雜且麻煩，必須認真對待。因為只要所有外部工藝設備完好，所有送入PLC的外部節(jié)點正確、可靠、穩(wěn)定，所有線路連接無誤，加上程序邏輯驗證無誤，則進入聯(lián)動調(diào)試時，就能一舉成功，收到事半功倍的效果。

6、系統(tǒng)模擬聯(lián)動空投試驗

本步驟的試驗目的是將經(jīng)過實驗室調(diào)試的PLC機及邏輯程序，放到實際工藝流程中，通過現(xiàn)場工藝設備的輸入、輸出節(jié)點及連接線路進行系統(tǒng)運行的邏輯驗證。

試驗時，將PLC控制的工藝設備(主要指電力拖動設備)主回路斷開二相(僅保留作為繼電控制電源的一相)，使其在送電時不會轉動。按設計要求對子系統(tǒng)的不同運轉方式及其他控制功能，逐項進行系統(tǒng)模擬實驗，先確認各轉換開關、工作方式選擇開關，其他預置開關的正確位置，然后通過PLC起動系統(tǒng)，按聯(lián)鎖順序觀察并記錄PLC各輸出節(jié)點所對應的繼電器、接觸器的吸合與斷開情況，以及其順序、時間間隔、信號指示等是否與設計的工藝流程邏輯控制要求相符，觀察并記錄其他裝置的工作情況。

對模擬聯(lián)動空投實驗中不能動作的執(zhí)行機構，料位開關、限位開關、儀表的開關量與模擬量輸入、輸出節(jié)點，與其他子系統(tǒng)的聯(lián)鎖等，視具體情況采用手動輔助、外部輸入、機內(nèi)強置等手段加以模擬，以協(xié)助PLC指揮整個系統(tǒng)按設計的邏輯控制要求運行。

7、PLC控制的單體試車

本步驟試驗的目的是確認PLC輸出回路能否驅動繼電器、接觸器的正常接通，而使設備運轉，并檢查運轉后的設備，其返回信號是否能正確送人PLC輸入回路，限位開關能否正常動作。

其方法是，在PLC控制下，機內(nèi)強置對應某一工藝設備(電動機、執(zhí)行機構等)的輸出節(jié)點，使其繼電器、接觸器動作，設備運轉。這時應觀察并記錄設備運輸情況，檢查設備運轉返回信號及限位開關、執(zhí)行機構的動作是否正確無誤。

試驗時應特別注意，被強置的設備應懸掛運轉危險指示牌，設專人值守。待機旁值守人員發(fā)出指令后，PLC操作人員才能強置設備起動。應當特別重視的是，在整個調(diào)試過程中，沒有充分的準備，絕不允許采用強置方法起動設備，以確保安全。

8、PLC控制下的系統(tǒng)無負荷聯(lián)動試運轉

本步驟的試驗目的是確認經(jīng)過單體無負荷試運的工藝設備與經(jīng)過系統(tǒng)模擬試運證明邏輯無誤的PLC聯(lián)接后，能否按工藝要求正確運行，信號系統(tǒng)是否正確，檢驗各外部節(jié)點的可靠性、穩(wěn)定性。試驗前，要編制系統(tǒng)無負荷聯(lián)動試車方案，討論確認后嚴格按方案執(zhí)行。試驗時，先分子系統(tǒng)聯(lián)動，子系統(tǒng)的連鎖用人工輔助(節(jié)點短接或強置)，然后進行全系統(tǒng)聯(lián)動，試驗內(nèi)容應包括設計要求的各種起停和運轉方式、事故狀態(tài)與非常狀態(tài)下的停車、各種信號等。總之，應盡可能地充分設想，使之更符合現(xiàn)場實際情況。事故狀態(tài)可用強置方法模擬，事故點的設置要根據(jù)工藝要求確定。

在聯(lián)動負荷試車前，一定要再對全系統(tǒng)進行一次全面檢查，并對操作人員進行培訓，確保系統(tǒng)聯(lián)動負荷試車一次成功。

審核編輯 黃宇