PLC在隔膜泵应用及注意事项

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1、PLC在隔膜泵的应用可编程控制器（以下简称PLC ）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；实现 了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天我们将PLC 的模拟量、数字运算、人机接口和网络的各功能应用到隔膜泵上，成为隔膜泵控制领域的主流 控制设备。但在使用中也会出现很多的问题，在这里提出如何应用及注意的问题。关键词：PLC隔膜泵 注意问题一、简述介绍可编程控制器的特点还有它的功能在隔膜泵控制上的应用以及在应用过程中要保证正 常运行应该注意的一系列问题。二、PLC的特点（一）可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集

2、成电路技术，采用严格的 生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统， 和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障 也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应 用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也 获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。（二）配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。 除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可

3、用于各种数字控制领域。多种多 样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。（三）易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图 语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和 汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。（四）系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建 造的周期大为缩短，同时日常维护

4、也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改 变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合三、PLC在隔膜泵的应用目前，PLC在隔膜泵上的使用情况主要分为如下几类：（一）开关量逻辑控制取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于 多台群控及自动化流水线。（二）过程控制在隔膜泵运转的过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即 模拟量）， PLC 采用相应的 A/D 和 D/A 转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完 成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化 工、尾矿等

5、场合有非常广泛的应用。如图1 所示：图1三）运动控制隔膜泵的动力端属圆周运动，PLC它可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的 运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块等。（四）数据处理PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查 表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于一些大型控制系统。（五）通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，在隔 膜泵上的使用非常多，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。如图2所示：图2四、PLC在隔膜泵的应用中需要

6、注意的问题（一） 工作环境如表1所示。表1温度湿度震动空气电源要求055oC小于85% （无凝露）应使PLC远离强烈的震 动源，防止振动频率为 1055Hz的频繁或连续 振动避免有腐蚀和易 燃的气体，例如 氯化氢、硫化氢 等。PLC对于电源线带来的 干扰具有一定的抵制 能力。解决措施安装时不能放 在发热量大的 兀件下面，四 周通风散热的 空间应足够 大。可安装在较为 封闭的柜内，使 用干燥装置。当使用环境不可避免震 动时，必须米取减震措 施，如米用减震胶等对于空气中有较 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。在可靠性要求很高或 电源干扰特别严重的 环境

7、中，可以安装一台 带屏敝层的隔离变压 器，以减少设备与地之 间的干扰。（二）控制系统中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隔膜泵PLC控制系统的干扰源，大都产生在主电机变频器的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，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

8、 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I/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，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 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

9、到电源原边。 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。 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：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的 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。 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

10、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，使LC系统 将无法正常工作。变频器干扰 一是变频器启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。（三）主要抗干扰措施1.电源的合理处理，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，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。2安装与布线动力线、控制线以及PLC的电源线和1/0线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采 用双胶线连接。将PLC的I0线和大功率线分开

11、走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直 流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最 低限度。 PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安 装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线（二者之间距离应大于200mm）。与PLC装在同一 个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。 PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应 采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10. 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量

12、远离高压线和动力线，避免 并行。3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。 安全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，可从安全接地导入 地下，不会对人造成伤害。 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4Q, 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，作为控制系统地。 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

13、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。4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： 加隔离变压器，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。 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。 使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量 传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常工作。五、结束语隔膜泵的PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各 方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，才能够使PLC控制系统正常工作。随着隔膜泵应用领域的 不断拓宽，如何高效可靠的使用PLC也成为其发展的重要因素。PLC作为隔膜泵自动化控制网络 重要组成部分，将在工业控制领域发挥 越来越大的作用。