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二线式直流接近开关在可编程控制器(PLC)上应用,出现故障的处理及注意事项

信息来源:gkong.biz  时间:2008-07-21  浏览次数:96

  引言:
  接近开关又称无触点开关,顾名思义开关通断状态无需靠机械接触来实行,只要被检测体(如金属等)靠近接近开关的感应范围即可发生状态翻转由“开”(Open)转为“闭”(CLOSe),或由“闭”转为“开”,接近开关既有行程开关、微动开关的特点,同时具有传感性能且动作可靠性能稳定,频率响应快抗干扰能力强,并且有防水、防震、耐腐蚀等特点,因而被广泛利用。
  一、 设备概况:
  我厂叶轮给煤机有三台,均采用了三菱FX2N系列可编程控制技术,由武汉电力设备制造厂生产,由于环境的要求,厂家在左行停止和右行停止上选用了具有防水、防震、防腐蚀的二线直流0—30V的常开型接近开关。设备动作如(图一、二、三)所示:
  二、 故障状态:
  1、 当把工作方式设为上位机自动时,上位机发出叶轮运行指令,PLC输出左行点Y1输出左行,左行状态指示灯已亮叶轮给煤机开始左行,并且左行到位时,(二线式常开型接近开关在感应区内由于受到了感应,接近开关的状态由开转为闭,状态指示灯已亮,)二线式常开型接近开关输入到PLC输入端左行停止点X16的状态指示灯由灭转为亮,PLC输出左行点Y1指示灯仍亮。Y1仍有输出,不能可靠停车。当右行到位时,二线式常开型接近在感应区内,由于受到了感应,状态由开转为闭(开关状态指示灯已亮,)并且二线式常开型接近开关输入到 PLC输入端右行停止点X20状态指示灯由灭变亮。PLC输出右行点Y0指示指示灯由亮转为灭,Y0停止输出,立即停车。右行工作正常。 状态图所示:
  三、 故障判断:
  1、 用可编程控制器对PLC内部指令进行读取,未发现指令丢失现象。
  2、 用万用表直流电压档对PLC输入端左行停止点X16,及右行停止点X20,进行直流电压的测量:查看PLC的输入状态。
  ㈠、 当常开型接近开关左行至感应区内时,对PLC左行到位点X16的电压测量,发现左行到位常开型接近开关行至感应区内时,由于受到了感应,状态发生了改变并且指示灯已亮。这时PLC输入端,左行停止点X16有DC15V的压,当接近开关离开感应区时,X16点有DC24V电压,也就是PLC的输出电压。
  ㈡、 对正常的右行到位PLC输入点右行停止X20进行测量,当常开型接近开关右行至感应区内时,由于受到了感应常开型接近开关输入到PLC右行停止X20状态发生了改变由开转为闭测得PLC右行停止点X20有DC3V的直流电压,离开感应区时电压的DC24V。
  ㈢、 对PLC输入端发出左行指令,叶轮给煤机左行,并且行至左行感应区内,对PLC左行停止输入端X16点进行短接。发现PLC输出端左行Y1没有输出。能可靠停车,工作正常。
  ㈣、 故障分析:
  直流二线制接近开关的ON和OFF状态实际上是电流大小的变化,当接近开关处于OFF状态时仍有小电流通过,当接近开关处于ON状态时,电路上有DC3V的电压降(饱和压降),因此实际使用中必须考虑PLC控制电路上的最小驱动电流和最小驱动电压,确保PLC电路工作正常。X16点的常开型接近开关当左行到位时,它的状态由开转为闭,它的电压应该是DC3V(实际测得的电压为DC15V)很明显X16点的常开型接近开关偏离了工作点,工作在放在区了,没有工作在饱和区,已经损坏。另PLC可编程控控制器本身具有很高的可靠性,但如果输入给PLC的开关量信号出错,摸拟信号出较大偏差,PLC输出口控制执行机构将不会按要求动作,我们可以跟椐PLC的梯形图的们来分析造成此故障的原因。
  当左行到位时由于X16点接近开关,输入电压偏差太大造成M14不能复位置0,Y001仍有输出,不能可靠停车。
  ㈤、 故障处理:
  对左行停止点X16的二线式常开型直流接近开关进行了更换,更换时必须测量二线式常开型直流接近开关残余电压,当左行到位时不能超过3V,以保证PLC输入端能正常工作。更换二线式常开型直流接近开关后,PLC工作正常。
  结束语:
  像这类故障按照我们以往的工作经验,(对于干接点控制的PLC)只要PLC输入端有输入信号,PLC输出端没输出有信号就会被认为是PLC的问题,不会认为是接近开关的问题,为我们今后对PLC检修提供了经验。我本人建议,设计者必须考虑二线制接近开关的以下特性:
  1、 DC二线制接近开关有0.5-1mA的静态泄漏电流。
  2、 请勿将接近开关置于200Causs以上的直流磁场下使用,以免造成误动作。
  3、 DC二线制直流接近开关的导通残余电压小于4V,开关关断泄电流小于2mA开关最大负载电流100mA。
  4、 在PLC应用中尽量采用三线制接近开关,以防残余电压造成PLC误动作,造成事故。

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