西门子PLC在工厂应用中常见问题及处理浅谈

刘淑余

【摘要】近年来，随着PLC技术的不断优化和应用领域的不断增加，我国的很多装置都配备了PLC，尤其是在电气控制的自动化生产线方面，PLC的应用成果最为显著，设备电气控制的起制动性能在很大程度上得到改观。PLC以其结构简单、操作便捷和性能可靠的有点，被广泛应用于工业生产的各个方面。从冶金钢铁方面来讲，近年来，钢板预处理技术取得了极大的进展，不仅为钢板的进一步应用提供了优质的产品，还为钢板在海洋运输和仓储防腐方面提供了很好的帮助。

【关键词】 plc；工厂；问题；对策；西门子

一、西门子PLC的结构及特点

西门子PLC可编程控制器主要由CPU模块、模拟量和数字量输入输出模块、电源模块、通信模块、编程设备和接口模块六大部分组成。CPU模块主要通过用户使用的编程程序收集信号，并通过其自身的微处理器和存储器执行不同的程序操作和数据要求；模拟量和数字量输入输出模块主要由按键、电位器、发电机、开关、变送器等组成，输入模拟量和数字量信号，使数字量输出模块更加有效地控制报警设置，阀门和接触器等；电源模块主要通过交流和直流转换之间的电流，为背板总线提供合适的直流电源，一般为5V直流电源；通信模块主要是通过I/O接口与计算机设备之间的通信控制为处理系统提供PLC的具体信息。编程设备主要用于通过STEP 7软件下载和编程程序；接口模块主要通过扩展其容量来为PLC提供可用电源。

西门子PLC具有三大特点，即安装和接线、稳定性好和I/O接线。西门子PLC的安装和接线特点主要是使用双橡皮线将变压器隔离并连接到PLC.注意控制线，电源线和I/O线的独立接线，输入输出线不能接触是非常重要的，数量和开关也应单独设置，输出线原理不能与电力线并联。直流和交流输出线采用不同电缆。西门子PLC具有稳定性好、抗干扰能力强、使用方便、易于维护等特点。升级方面也比较简单，因此具有较高的可靠性。西门子PLC的I/O接线，因有其独特的接线方式，可以使感性负载进行合理的选择，并将输入输出线接在不同的电缆上面，梯形图的设置与继电器的原理也进行相结合，使其在同一个系统中的电压输出值相同。

二、西门子PLC在工厂应用中常见的问题

西门子PLC系统的通用性非常良好，所以说不用进行特殊的处理工作，可以直接的在工厂中进行应用，这给工业生产工作的自动化发展带来了很大的便利。不过，在工厂中的生产环境往往都比较恶劣，而且容易产生变化，一系列的干扰因素都会对PLC的稳定性产生影响，如果在使用或者是安装的过程中出现不正确的操作，都有可能导致程序运算的错误操作，从而拉慢了生产线的进度，严重的时候还会引发一定的安全事故，在这我们对常见的问题进行了介绍，总的来说，西门子PLC在工厂中常见的问题有如下两类：

（一）工作环境导致的问题

工业工作环境的影响集中在许多因素的影响，其中包括湿度、温度、功率、振动和空气等各方面的因素。它们都会导致PLC系统运行失败：对于温度影响，工业生产温度不确定，有时很高，但有时会相对较低。我们不能保证PLC系统一直处于常温下，因此，温度的变化容易引发一系列问题；对于湿度，西门子PLC的工作状态必须保证有足够的绝缘，湿度必须控制在一定范围内，但实际工作环境难以控制，因此很容易出现一系列湿度问题。

（二）控制系统产生的干扰

影响西门子PLC稳定工作的主要因素是电磁干扰。电磁干扰会导致PLC系统工作混乱，并会发生一些错误的操作。一般来说，电磁干扰引起的问题主要集中在差模干扰和共模干扰两方面，因为西门子PLC系统的供电来自电网，而且由于电网受到辐射干扰，所以西门子PLC系统的电路相对容易产生电磁干扰。大电感负载、接线和高压电气设备会对PLC系统造成干扰。如果干扰导致系统内部电路与元件之间不匹配，会产生更严重的电磁辐射现象，因此我们必须注意这种干扰。当变频器在运行过程或启动过程中受到谐波传导的影响时过程中，会导致电压畸变情况，也会产生一定强度的电磁干扰现象，对设备的正常运行产生很大的影响。

三、西门子 PLC应用中需要注意的问题

（一）工作环境

（I）温度。西门子PLC要求环境温度为0-55℃。在安装过程中，不得将其放置在发热组件的下面。（2）湿度为保证西门子PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（不结露）。（3）振动。西门子PLC应远离强振源，以防频率或连续振动，频率为10-55Hz。当使用环境无法避免振动时，必须采取措施减少振动，如使用减震胶等措施。（4）空气。避免腐蚀性和易燃性气体，如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有大量灰尘或腐蚀性气体的环境，西门子PLC可安装在封闭的控制室或控制室。（5）电源。西门子PLC对电源线有一定的抗干扰能力，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，以減少设备与地之间的干扰。

（二）主要抗干扰措施

（1）合理处理电源，抑制电网引入的干扰。对于电源引入的电网干扰，可以安装屏蔽比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地面之间的干扰。（2）正确选择接地点，改善接地系统。良好的接地是保证西门子PLC可靠运行的重要条件，可以避免意外电压。此外，屏蔽层、接地线和地线可能构成一个闭合回路。在磁场变化的作用下，屏蔽层会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，信号环路会受到干扰。

安全或接地的电源：接地电源电缆接地和机柜连接到安全接地。如果电源泄漏或机柜已充电，它可以从安全接地引入地面，不会对人造成伤害。

四、结语

通过采用西门子plc的应用，有效的减少了工厂内运行维护人员，降低了运行人员的劳动强度。工厂的经济效益、环境效益和社会效益显著，因此，西门子plc也必将有更加广泛的应用。

参考文献：

[1]商丹丹.西门子PLC控制网络的配里策略与应用[J].科技展望，2016，26（15）：119-120.

[2]王慧.西门子工业控制的PLC应用及千扰探讨及预防思路构架[J].电子测试，2016（Z1）：71-72.