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 大型中空吹塑机电气自动控制系统的使用

大型中空吹塑机电气自动控制系统的使用

作者:大型中空吹塑机    来源:电气自动控制系统    发布时间:2019-01-19 09:22    浏览量:
 大型中空吹塑机电气自动控制系统的使用
       由于大型中空吹塑机的电气自动控制系统主要由PLC、触摸屏及外围电气设备组成,在使用中需要特别注意有关PLC、触摸屏等电气设备的各种环境问题。
1.PLC在使用过程中需要注意的问题
       PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高、抗干扰能力较强等特点,但当生产环境过于恶劣电磁干扰特别强烈或安装使用不当时,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行。要提高PLC控制系统的可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面S ,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。PLC在使用过程中应注意以下问题:
       (1)工作环境
       1)温度。PLC要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的组件下面,四周通风散热的空间应足够大。
       2)湿度。为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
       3)振动。应使PLC远离强烈的振动源,防止振动频率为10-55Hz的频繁或连续振动。当使用环境中不可避免地存在振动时,必须采取减振措施,如采用减振胶等。
       4)空气。避免有腐蚀性和易燃性的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
       5)电源。PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于滤波不完全的影响,容易使PLC接收到错误信息。 
       为了避免其他外围设备的电干扰,PLC应尽可能远离高压电源线和高压设备,与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。
       (2)控制系统中的干扰及其来源现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一。所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。
       1)干扰源及一般分类。影响PLC控制系统的干扰源,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同可分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种干扰叠加在信号上,就直接影响测量与控制精度。
       2)PLC系统中干扰的主要来源及途径如下:
       ①强电干扰。PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。
       ②柜内干扰。控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
       ③来自信号线引入的干扰。与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过供电电源或共享信号仪表的供电电源串人的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。
       ④来自接地系统混乱时的干扰。接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,PLC系统将无法正常工作。
       ⑤来自PLC系统内部的干扰。这个干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
       ⑥变频器干扰。变频器干扰主要有两种:一是变频器起动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
       3)主要抗干扰措施如下:
       ①对电源进行合理处理,抑制电网引入的干扰。对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变压比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输人端串接LC滤波电路。
       ②正确选择接地点,完善接地系统。良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
       ③PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,产生环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态(如雷击)时,地线电流将更大。
       此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
       a.安全接地或电源接地。将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电,可从安全接地导人地下,不会对操作人员造成伤害。
       b.系统接地。PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统接地。
       c.信号与屏蔽接地。一般要求信号线必须要有唯一的参考地,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室唯一接地,防止形成“地环路”。信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地:多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理,选择适当的接地处单点接点。
       (3)对变频器干扰的抑制变频器的干扰处理一般有下面几种方式:
       1)加隔离变压器。这主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。
       2)使用滤波器。滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
       3)使用输出电抗器。在变频器到电动机之间增加交流电抗器的目的,主要是减少变频器输出,以免在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其他设备正常工作。
       2.触摸屏在使用过程中需要注意的问题
       触摸屏的工作环境与PLC基本相同,环境条件不再详述,使用它时需要注意以下几点:
       1)由于制品生产厂家的操作工人在生产时是带手套进行操作的,所以在修改触摸屏上的时间参数和其他参数时,需要严格规定操作工人不能戴手套进行操作,也不能用手指的指甲去直按,要用手指肚去轻轻触摸进行操作。更不能采用修饰塑料制品的刀具去操作,以防止损坏触摸屏的表面,进而影响到触摸屏的使用寿命。
       2)清洁触摸屏表面时,只能采用柔性的湿纸巾等软物品轻轻擦拭,不能采用其他物品大力擦拭,更不能采用带有腐蚀性的溶剂擦拭,也可用纸巾沾少量玻璃清洁剂清洗触摸屏上的脏指印和油污。
       3)触摸屏和PLC的通信频率有可能会不一致,当操作时出现数据显示慢半拍的现象时不能急于求成,否则容易造成数据修改的不真实,一定要待触摸屏上的数据显示正常后再进行下一步操作。
3.其他电气件的使用
       在大型中空吹塑机上使用的电气组件还有一些,在环境条件要求上与PLC基本相同,要注意接线的可靠性,防止出现接线脱落、受潮、组件松动、绝缘降低等现象,性能下降时则应及时进行更换。
4.设备的可靠接地
       大型中空吹塑机的设备均较为高大,雷雨天气时很容易发生引雷现象,另外,在挤出机挤出运转时,塑料原料在挤出时容易产生静电富集现象。静电和雷电现象对大型中空吹塑机的电气部分危害很大,极有可能损坏部分和整个电气控制系统。在设备的电气控制柜和设备立柱底座多个部位应该可靠单独接入地线。大型中空吹塑机设备的单独接地十分重要,不能与电控系统和电力系统的接地混为一体,必须在设备安装时就特别注意做好这项工作。
       接地电阻应该小于4Ω。大型中空吹塑机的设备接地不能与厂房防雷接地在一起,需要严格分开并至少有3m以上的距离。大型中空吹塑机的接地电阻一般应该在每年雷雨季节到来之前进行一次可靠的测试,以确保设备的稳定可靠接地。
 大型中空吹塑机电气自动控制系统
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