從電氣自動(dòng)化安全角度談西門子工業(yè)控制PLC應(yīng)用

王鶴

摘 要

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸廣泛，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，不僅提升了生產(chǎn)線的工作效率，同時(shí)也保證了工作的質(zhì)量；為了更好的滿足自動(dòng)化控制技術(shù)的要求，采用了西門子工業(yè)控制PLC，這一可編程控制器，在電氣自動(dòng)化方向的應(yīng)用不僅廣泛，同時(shí)還有很大的發(fā)展空間；對(duì)此本文就電氣自動(dòng)化安全角度談西門子工業(yè)控制PLC應(yīng)用展開分析，希望對(duì)于我國工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提升，起到積極促進(jìn)的作用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化 西門子 工業(yè)控制 PLC

西門子工業(yè)控制PLC的應(yīng)用，之所以能夠提升工業(yè)生產(chǎn)效率，保證了其有效的管理，是因?yàn)槠涔δ荦R全、作用廣泛；控制器內(nèi)部的電源、通信、接口模塊等，有效的保證了自動(dòng)化控制器的安全，大大提升了其工作質(zhì)量。但是要從電氣自動(dòng)化安全角度對(duì)其評(píng)價(jià)，其自身的安全性還有待提高，對(duì)此加強(qiáng)此方面的研究是非常有必要的。

1 PLC應(yīng)用概述

1.1 在工廠的應(yīng)用

西門子PLC誕生于1958年德國科學(xué)家生產(chǎn)，屬于二進(jìn)制控制器；基于控制規(guī)模角度來說，包括大型機(jī)、中型機(jī)以及小型機(jī)；基于控制性能的角度來說，包括低檔機(jī)、中檔機(jī)、高檔機(jī)；基于結(jié)構(gòu)的角度來說，包括整體式、組合式、疊裝式。請工作原理包括三個(gè)階段；輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段；自身具備可靠、易操作、靈活等優(yōu)勢。在工廠中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理、工廠運(yùn)行閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)以及開關(guān)邏輯控制中的應(yīng)用。

（1）受到PLC自身功能多樣性的影響，有利于數(shù)據(jù)傳輸處理等程序的實(shí)現(xiàn)；其次通過信息系統(tǒng)的輸入，利用軟件合理的分析，可以進(jìn)行大型化控制。

（2）實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些持續(xù)變化像流量、溫度、壓力等變化模擬量的控制，其次數(shù)字量、模擬量之間的轉(zhuǎn)換，借助CPU的模擬量處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于閉環(huán)過程的控制。

（3）利用自身的通信模塊，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。第四、在開關(guān)量邏輯控制中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于順序、數(shù)字量的雙重控制。

1.2 注意事項(xiàng)

1.2.1 溫度

一般PLC工作環(huán)境中的溫度，應(yīng)當(dāng)控制在0-50℃之間，禁止在PLC周圍放置發(fā)熱量較大的元件，并加強(qiáng)通風(fēng)和散熱。

1.2.2 濕度

工業(yè)環(huán)境的相對(duì)濕度，最好控制在85%以內(nèi)；其次保證工業(yè)環(huán)境的清潔，嚴(yán)格控制粉塵指標(biāo)含量，有效規(guī)避氣體爆炸情況的出現(xiàn)，從而更好的提升PLC的絕緣性能。

1.2.3 電源干擾

波紋對(duì)于PLC的電源干擾抵御能力影響較大，導(dǎo)致PLC信號(hào)接收干擾性較大，對(duì)此應(yīng)當(dāng)在工業(yè)環(huán)境中盡可能的安裝隔離變壓器，降低設(shè)備、地之間的干擾，繼而滿足電氣自動(dòng)化安全運(yùn)作的要求。

2 PLC系統(tǒng)應(yīng)用抗干擾對(duì)策

2.1 干擾源介紹

PLC系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，受到的干擾源因素較多，其主要來源于是電壓、電流變化大的位置，電流變化會(huì)產(chǎn)生磁場，電磁輻射直接影響設(shè)備的正常應(yīng)用，同時(shí)電磁波也產(chǎn)生了一定的干擾。另外PLC系統(tǒng)也常會(huì)受到強(qiáng)電、接地系統(tǒng)以及系統(tǒng)內(nèi)部、變頻器的干擾，其主要體現(xiàn)在以下幾方面；

2.1.1 強(qiáng)電干擾

電網(wǎng)覆蓋范圍廣泛，在空間電磁干擾情況下，直接感應(yīng)線路上的電壓；其次受到電網(wǎng)內(nèi)部調(diào)整的影響，部分大型電力設(shè)備會(huì)出現(xiàn)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象；另外接地系統(tǒng)對(duì)于PLC系統(tǒng)的影響也是非常大的，正確接地系統(tǒng)對(duì)于電磁干擾起到一定的抑制效果，而錯(cuò)誤的系統(tǒng)會(huì)對(duì)于PLC系統(tǒng)產(chǎn)生干擾信號(hào)，繼而降低系統(tǒng)工作質(zhì)量。

2.1.2 系統(tǒng)內(nèi)部干擾

系統(tǒng)內(nèi)部元器件、電路間電磁輻射也會(huì)形成干擾；其次是邏輯電路輻射、元件間的匹配等因素，對(duì)于PLC系統(tǒng)的影響也是非常大的。

2.1.3 變頻器干擾

變頻器啟動(dòng)環(huán)節(jié)的電磁波、輸出環(huán)節(jié)的輻射對(duì)于周邊設(shè)備的影響也是非常大的，繼而形成對(duì)于工作控制的干擾。

2.2 抗干擾措施

電源干擾問題也是非常值得關(guān)注的，干擾程度的增加，直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益；對(duì)此為了更好的避免電源干擾對(duì)于工業(yè)控制的影響，就需要及時(shí)的采取針對(duì)性措施，像隔離變壓器的安裝等，從而顯著的降低設(shè)備、接地之間的影響。

其次加強(qiáng)對(duì)于輸入、輸出接線的干擾控制，合理的取輸入接線的長度；當(dāng)環(huán)境干擾、電壓變化影響不明顯時(shí)，可是適當(dāng)?shù)难亻L輸入接線的長度；另外注意輸入接線、輸出接線之間的電纜不能互用要分開；輸入端連接的輸入接線要采取常開觸點(diǎn)方式連接，繼而保證電氣圖的原樣。

最后為了避免繁瑣接地系統(tǒng)對(duì)于PLC系統(tǒng)的影響，保證接地系統(tǒng)的安全、可靠，就要找出安全接地線，實(shí)現(xiàn)電源線接地、柜體連接線的安全接地；加強(qiáng)對(duì)于信號(hào)線具備參考地參考，繼而實(shí)現(xiàn)電流的順利流動(dòng)，確保滿足電氣自動(dòng)化安全要求。

3 總結(jié)

綜上所述，通過對(duì)于電氣自動(dòng)化安全角度談西門子工業(yè)控制PLC應(yīng)用的分析，發(fā)現(xiàn)西門子工業(yè)控制PLC是一個(gè)復(fù)雜且繁瑣的系統(tǒng)，基于電氣自動(dòng)化安全的角度來看，PLC系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，受到的強(qiáng)電干擾、系統(tǒng)內(nèi)部干擾、變頻器干擾對(duì)于系統(tǒng)的正常應(yīng)用影響還是非常大的，說明當(dāng)前PLC系統(tǒng)在我國工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用并沒有達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)此加強(qiáng)此方面的研究尤為重要，并采取安裝隔離變壓器、合理的控制輸入與輸出接線設(shè)置，以及實(shí)現(xiàn)電源線接地、柜體連接線的安全接地等措施非常關(guān)鍵，從而更好的保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

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作者單位

唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北省唐山市 063200