十年P(guān)LC老手的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)
一位從事自動(dòng)化職業(yè)生涯近十年小哥發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工程師的能力和工作水平的高低是對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目的成敗是最關(guān)鍵的因素。但許多工程師在趕赴現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)前,缺乏必要的心理準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備,因此,到現(xiàn)場(chǎng)后根本無(wú)法發(fā)揮自己的能力。所以在這里把自己的一些體會(huì)寫(xiě)出來(lái),希望能夠?qū)λ械募夹g(shù)工程師有一些啟發(fā)。
一、出發(fā)前的準(zhǔn)備
從事PLC的技術(shù)支持的人,如果是要到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,無(wú)論是對(duì)OEM客戶,還是對(duì)一個(gè)過(guò)程控制的系統(tǒng)集成,都要在事先做好一些準(zhǔn)備工作。就像一個(gè)“驢友”出行前,要更換自己的服裝尤其是鞋子,帶好水、食品,還要準(zhǔn)備在野外的一些防身用品,如果是過(guò)夜的話,還要有帳篷、手電筒等一樣,作為一個(gè)職業(yè)的PLC技術(shù)支持工程師,也有不少的東西是要準(zhǔn)備的。
首先要安排自己的行程計(jì)劃和衣食住行。如果是需要住宿的話,那么如何定機(jī)票、酒店(旅館、招待所),這里就不多說(shuō)了。如果時(shí)間很長(zhǎng)(如超過(guò)一個(gè)月),為了省錢(qián),就要考慮在當(dāng)?shù)刈夥孔恿耍绕涫浅霭l(fā)的是一個(gè)小組,而不是一個(gè)人的時(shí)候。衣食住行,這些問(wèn)題與普通的旅行是一樣的,雖然這些問(wèn)題對(duì)你完成任務(wù)的影響力并不亞于你的專業(yè)水平。想象一下,你到了現(xiàn)場(chǎng),因?yàn)槭澄镏卸緦?dǎo)致一個(gè)星期拉痢疾的情況會(huì)對(duì)工作造成什么樣的影響,就知道該準(zhǔn)備那些東西了。通常,有經(jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化公司的行政部門(mén)會(huì)為工程師考慮好這些情況,但是,作為工程師自己一定要進(jìn)行確認(rèn),看看是否所有的事情都已經(jīng)安排好了。
安頓好了衣食住行的后,要準(zhǔn)備自己的工具。作為PLC的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工程師,并不需要很多的調(diào)試工具。但是,一個(gè)螺絲刀、一臺(tái)萬(wàn)用表,還是必備的。另外,如果要與現(xiàn)場(chǎng)的儀表傳感器進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的時(shí)候,還要有一臺(tái)信號(hào)發(fā)生器來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)儀表的信號(hào),以確定當(dāng)發(fā)生問(wèn)題時(shí),現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)是完好的。還有,一臺(tái)結(jié)實(shí)的手提電腦,是你編程和調(diào)試的必需的工具。雖然這些工具你可以要求用戶準(zhǔn)備好,但是,作為一個(gè)職業(yè)的PLC工程師,如果連這幾樣工具都沒(méi)有,會(huì)被用戶懷疑你的職業(yè)水平的。其它的一些儀器儀表,如果需要的話,你可以向公司或者客戶提出來(lái),讓他們提前準(zhǔn)備,比如,示波器、穩(wěn)壓電源等等。畢竟這些不那么通用的儀器,通常是不可能隨身攜帶或備用的。
有一些常被忽視的小東西,你準(zhǔn)備了之后一定有用的。如,電氣膠帶、熱縮套管、打火機(jī)(你吸煙的話自然會(huì)有,沒(méi)有別人也會(huì)有),束線帶、還有,如果現(xiàn)場(chǎng)接線已經(jīng)完成了,要準(zhǔn)備好一些與信號(hào)線相同的電纜,和一些固定基座的螺絲。你可能懷疑要這些做什么用,相信我,帶上這些,雖然有些只值幾分錢(qián),但到了現(xiàn)場(chǎng)后,可能會(huì)節(jié)約你一天甚至幾天的時(shí)間,尤其是你去的地方是在一個(gè)偏遠(yuǎn)的山區(qū)的時(shí)候。雖然在發(fā)貨的時(shí)候廠家都有螺絲釘,但是到了現(xiàn)場(chǎng)什么都有可能發(fā)生,如果螺絲釘不夠(而這是每次都必然發(fā)生的),會(huì)引起許多問(wèn)題。
除了以上的東西,就是這次調(diào)試所要帶的備品備件了。雖然現(xiàn)場(chǎng)的貨物清單可能會(huì)已經(jīng)考慮了備品備件的問(wèn)題,但為了應(yīng)付萬(wàn)一的情況,有些備件你最好還是自己要隨身攜帶。首先是PLC的基板(有的成為機(jī)架)、電源、CPU模塊,因?yàn)檫@些是一臺(tái)PLC能夠工作的基礎(chǔ),如果現(xiàn)場(chǎng)只有一套系統(tǒng),那么這些模塊就只有一個(gè),假如沒(méi)有備分的話,一旦出現(xiàn)故障,你的所有的工作都必須停下來(lái)。因此最好帶上一套。
其它的I/O模塊和通訊模塊,如果現(xiàn)場(chǎng)只有一個(gè)的,你都要考慮在多帶一個(gè)。對(duì)于那些現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)有兩塊以上的模塊,你就不用考慮自己帶了。
二、設(shè)計(jì)交底工作
如果系統(tǒng)較大,遠(yuǎn)程單元、本地機(jī)架數(shù)量、每個(gè)機(jī)架的模塊數(shù)量的限制,并非出于系統(tǒng)功能和技術(shù)上的限制,而是由于使用規(guī)范性的限制。在系統(tǒng)硬件組態(tài)時(shí),要考慮這些模塊的搭配作用。
對(duì)于電源模塊的配置,一個(gè)資深的工程師應(yīng)該能夠做出比較合理的搭配。例如,電源模塊通常有5A和10A的分別,如果模塊較少,可以選用功率小的電源模塊,如果模塊較多,則應(yīng)該選用大功率的電源模塊。而一般,如果現(xiàn)場(chǎng)儀表需要PLC也供應(yīng)24V直流電源而不是采用外部電源供電(如RTU)的情景,通常CPU所在的機(jī)架上選用大功率的電源比較合理。
此外,在I/O模塊的安裝時(shí),根據(jù)不同的系統(tǒng),通常同型號(hào)的模塊放置在一起。但是,如果對(duì)于輸出模塊與輸入模塊形成回路的,則可以將一個(gè)回路的參量所涉及的模塊放置在一個(gè)機(jī)架上(或一個(gè)CPU所控制的機(jī)架上)比較合理。有的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候不會(huì)考慮這一點(diǎn),你可以調(diào)整過(guò)來(lái)。
在選型的時(shí)候,因?yàn)楦鞣NPLC都有大型、中型、小型的分別,這些分別主要是由CPU模塊的性能不同造成的。在實(shí)際上,并非一定大型的功能就是合適的。除了價(jià)格方面的考量之外,主要是,如果控制點(diǎn)數(shù)不多,小型的CPU模塊完全可以勝任,則小型的CPU反而比大型的CPU模塊工作還要可靠一些。因?yàn)?,小型的CPU所涉及的資源少,而大型CPU的資源多,在程序執(zhí)行中,為處理那些程序不需用到的資源時(shí),也要分配時(shí)間去處理,這樣不僅造成資源的浪費(fèi),可能在程序處理上不及小型CPU可以更單純和穩(wěn)定地工作。
在設(shè)計(jì)交底的過(guò)程中要指出的是,對(duì)于設(shè)計(jì)中的任何變更,你只能提建議,而不是擅自做修改。因?yàn)椋愕穆氊?zé)是按照設(shè)計(jì)施工,而不是設(shè)計(jì),因此,對(duì)于任何你發(fā)現(xiàn)的不合理的東西,你可以提出意見(jiàn),但必須要等到設(shè)計(jì)變更確認(rèn)書(shū)下到你手里后,你才能按照變更后的設(shè)計(jì)工作,盡管這個(gè)變更可能是你的意見(jiàn)。還有,即使最初的設(shè)計(jì)也是你做的,你在變更后,也要通知客戶,并取得客戶的書(shū)面同意。
三、裝機(jī)步驟
到了現(xiàn)場(chǎng)后,進(jìn)行系統(tǒng)安裝前,需要考慮安裝環(huán)境是否滿足PLC的使用環(huán)境要求,這一點(diǎn)可以參考各類產(chǎn)品的使用手冊(cè)。但無(wú)論什么PLC,不都能裝設(shè)在下列場(chǎng)所:含有腐蝕性氣體之場(chǎng)所,陽(yáng)光直接照射到的地方,溫度上下值在短時(shí)間內(nèi)變化急遽的地方,油、水、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方,有大量灰塵的地方,振動(dòng)大且會(huì)造成安裝件移位的地方。
如果必須要在上面的環(huán)境使用,則要為PLC制作合適的控制箱,采用規(guī)范和必要的防護(hù)措施。如果需要在野外極低溫度下使用,可以使用有加熱功能的控制箱。如何做這些防護(hù)箱或控制箱,各制造商和和資格的系統(tǒng)集成商將會(huì)為客戶提供相應(yīng)的供應(yīng)和設(shè)計(jì)。
在使用控制箱時(shí),在控制箱內(nèi)OpenPLC安裝的位置要注意如下事項(xiàng):控制箱內(nèi)空氣流通是否順暢(各裝置間須保持適當(dāng)?shù)木嚯x),變壓器、馬達(dá)控制器、變頻器等是否與PLC保持適當(dāng)距離,動(dòng)力線與信號(hào)控制線是否分離配置,組件裝設(shè)之位置是否利于日后之檢修,是否需預(yù)留空間,供日后系統(tǒng)擴(kuò)充使用。
除了上述注意事項(xiàng)之外,還有其它注意事項(xiàng)要留意。
首先比較重要的是靜電的隔離。靜電是無(wú)形的殺手,但可能因?yàn)椴粫?huì)對(duì)人造成生命危險(xiǎn),所以許多人常常忽視它。在中國(guó)的北方、干燥的場(chǎng)所,人體身上的靜電都是造成靜電損壞電子組件的因素。雖然你被靜電打到的話,只不過(guò)是輕微的酥麻,但這對(duì)PLC和其它任何電子器件就足以致命了。
要避免靜電的沖擊有下列三種方式:在進(jìn)行維修或更換組件時(shí),請(qǐng)先碰觸接地的金屬,以去除身上的靜電;不要碰觸電路板上的接頭或是IC接腳;電子組件不使用時(shí),請(qǐng)用有隔離靜電的包裝物,將組件放置在里面。想象PLC里的元器件是一個(gè)嬌嫩的嬰兒,而那些靜電會(huì)導(dǎo)致這個(gè)嬰兒死亡,你就會(huì)更容易以正確的態(tài)度對(duì)待這個(gè)問(wèn)題了。
基座安裝(RACK)時(shí),在決定控制箱內(nèi)各種控制組件及線槽位置后,要依照?qǐng)D紙所示尺寸,標(biāo)定孔位,鉆孔后將固定螺絲旋緊到基座牢固為止。在裝上電源供應(yīng)模塊前,必須同時(shí)注意電源線上的接地端有無(wú)與金屬機(jī)殼連結(jié),若無(wú)則須接上。接地不好的話,會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題,靜電、浪涌、外干擾,等等。由于不接地,往往PLC也能夠工作,因此,不少經(jīng)驗(yàn)不足的工程師就誤以為接地不那么重要了。這就像登山的時(shí)候,沒(méi)有系上保護(hù)纜繩一樣,雖然你正常前進(jìn)的時(shí)候,保護(hù)纜繩沒(méi)有任何作用,但一旦你失足的時(shí)候,沒(méi)有那根繩子,你的生命就完結(jié)了。PLC的接地,就相當(dāng)于給PLC系上保護(hù)纜繩。
在I/O模塊安裝時(shí),須注意如下事項(xiàng):I/O模塊插入機(jī)架上的槽位前,要先確認(rèn)模塊是否為自己所預(yù)先設(shè)計(jì)的模塊;I/O模塊在插入機(jī)架上的導(dǎo)槽時(shí),務(wù)必插到底,以確保各接觸點(diǎn)是緊密結(jié)合的;模塊固定螺絲務(wù)必鎖緊;接線端子排插入后,其上下螺絲必須旋緊。由于現(xiàn)場(chǎng)的變壓器、電機(jī)等影響,多少會(huì)有振動(dòng),如果這些螺絲釘松動(dòng)了,會(huì)導(dǎo)致模塊從機(jī)架中松開(kāi)。
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