PLC的环境适应性设计

    每种控制器都有自己的环境技术条件，用户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要给予充分的考虑。    一般情况下，PLC及其外部电路（I/O模块、辅助电源等）能在下列环境条件下可靠地工作。    ·温度：工作温度0~ 55℃，最高为60℃；保存温度：-20~ 85℃。    ·湿度：相对湿度5~ 95%（无凝结霜）。    ·振动和冲击：满足国际电工委员会标准。    · 电源：220U交流供电时，允许变化-15~ +15%，频率47~ 53Hz，瞬间停电保持：10ms。    ·空气环境：周围空气不能混有可燃性、爆发性和腐蚀性气体。    下面分别分析温度、湿度、振动和冲击、空气环境对PLC工作可靠性的影响，并给出在恶劣环境下改善PLC工作环境的建议。    1．温度    PLC及其外部电路都是由半导体集成电路、晶体管和电阻电容等元器件构成的，温度的变化将直接影响这些元器件的可靠性和寿命。温度高时，容易产生下列问题。    ·半导体器件性能恶化，故障率增加和寿命降低。    ·电容器件等漏电流增大，故障率增大，寿命降低。    ·模拟回路的漂移变大，精度降低等。    如果PLC的周围环境温度超过极限温度(55℃)，可以采取下面的措施。    ·盘、柜内设置风扇或冷风机，把自然风引入盘、柜内，使用冷风机时注意不能结露。    ·把控制系统置于有空调的控制室内，不能直接放在日光下。    ·控制器的安装要考虑通风，控制器的上下要留有50mm的距离，I/O模块配线时要使    用导线槽，以免妨碍通风。    ·安装时要把发热体，如电阻器或电磁接触器等远离控制器，或者把控制器安装在发热    体的下面。    另一方面，温度偏低时，除模拟回路精度降低外，回路的安全系数变小，超低温时可能引起控制系统的动作不正常。特别是温度的急剧变化（高低温冲击），由于电子器件热胀冷缩，更容易引起电子器件的恶化和温度特性降低。此时，系统设计中应注意如下几点。    ·在盘、柜内设置加热器，使盘、柜内温度能够保持在0℃以上。设置加热器时，要选    择适当的温度传感器，以便在高温时能够自动切断加热器电源，在低温时能够自动接    通电源。    ·停运时，不切断控制器和I/O模块电源，靠其本身的发热量使周围温度升高，特别是    夜间低温时。    ·温度有急骤变化的场合，不要打开盘、柜的门，以防冷空气进入。    2．湿度    大气环境中湿度的变化可能对PLC产生的影响如下。    ·在湿度大的环境中，水分容易通过模块上半导体集成电路金属表面的缺陷浸入内部，    引起模块内部元件的老化，印刷电路板可能由于高压或高浪涌电压而引起短路等故    障，造成电路板损坏。    ·在极干燥的环境下，绝缘物体上可能带静电，特别是MOS集成电路，由于输入阻抗    高，可能由于静电感应而损坏。    ·控制器不运行时，由于温湿度的急骤变化可能引起结露。结露后会使绝缘电阻大大降    低，由于高压的泄漏，可使金属表面生锈，特别是交流220V的输入／输出模块，由于    绝缘的恶化可能产生预料不到的事故。    因此，在系统设计时应注意如下几点。    ·盘、柜设计成密封型，并放入吸湿剂。    ·把外部干燥的空气引入盘、柜内。    ·印刷板上再覆盖一层保护层，如喷松香水等。    ·在湿度低、干燥的场合进行检修时，应尽量不接触模块，以防人体产生的感应电损坏    器件。    3．振动与冲击    一般情况下，PLC能承受的振动和冲击频率为10～55Hz，振幅为0.5mm，加速度到2g，冲击为10g。超过这个极限时，可能会引起误动作、机械结构松动、电气部件疲劳损坏以及连接器接触不良等后果。    在有振动和冲击时，应弄清振动源是什么，并相应采取防振措施。    ·如果振动源来自盘、柜之外，可对相应的盘、柜采用防振橡皮，以达到减振目的；同    时，也可以把盘柜设置在远离振源的地方。    ·如果振动来自盘、柜内，则要把产生振动和冲击的设备从盘、柜内移走，或单独设置    盘、柜。    ·强固控制器或I/O模块印刷板、连接器等可能产生松动的部件或器件，连接线亦要固    定紧。    4．周围空气成分    PLC的周围空气中不能混有尘埃、导电性粉末、腐蚀性气体、水分、油分、油雾、有机溶剂和盐分等，否则会引起下列不良现象。    ·尘埃可引起接触部分的接触不良，或使滤波器的网眼堵住，造成盘内温度上升。    ·导电性粉末可引起误动作，绝缘性能变差和短路等。    ·油和油雾可能会引起接触不良和腐蚀塑料。    ·腐蚀性气体和盐分可能会引起印刷电路板的底板或引线腐蚀，造成继电器或开关类的    可动部件接触不良。    如果PLC的周围环境空气不清洁，可采取下面相应措施。    ·盘、柜采用密封型结构。    ·盘、柜内打入高压清洁空气，使外界不清洁空气不能进入盘柜内部。    ·印刷板表面涂一层保护层，如松香水等。