PLC控制系统的故障诊断和维护.docx
PLC控制系统的故障诊断和维护lihan导语：PLC技术已广泛应用于各控制领域，尤其是在工业消费经过控制中，它具有其它控制器无可比较的优点PLC可编程控制器技术已广泛应用于各控制领域，尤其是在工业消费经过控制中，它具有其它控制器无可比较的优点，可靠性高、抗干扰才能强，在恶劣的消费环境里，仍然可以特别正常地工作。作为PLC本身，它的故障发生率非常低，但对以PLC为核心的PLC控制系统而言，组成系统的其他外部元器件如传感器和执行器、外部输入信号和软件本身，都很可能发生故障，进而使整个系统发生故障，有时还会烧坏PLC，使整个系统瘫痪，造成极大的经济损失，甚至危及人的生命平安。所以技术人员必须熟悉PLC技术,并可以纯熟地诊断和排除PLC在运行中的故障。PLC控制系统故障诊断技术的根本原理是利用PLC的逻辑或者运算功能，把连续获得的被控经过的各种状态不断地与所存储的理想或者正确状态进展比拟发现它们之间的差异，并检查差异是否在所允许的范围内包括时间范围和数值范围。假设差异超出了该范围，那么按事先设定的方式对该差异进展译码，最后以简单的、或者较完善的方式给出故障信息报警。故障诊断的功能包括故障的检测和判断及故障的信息输出。常见的PLC控制系统中，其故障的情况是多种多样的。PLC控制系统的一般构造和故障类型PLC控制系统主要由输入局部、CPU、采样局部、输出控制和通讯局部组成，如图1所示。输入局部包括控制面板和输入模板；采样局部包括采样控制模板、AD转换模板和传感器；CPU作为系统的核心，完成接收数据，处理数据，输出控制信号；输出局部有的系统用到DA模板，将输出信号转换为模拟量信号，经过功放驱动执行器；大多数系统直接将输出信号给输出模板，由输出模板驱动执行器工作；通讯局部由通讯模板和上位机组成。因为PLC本身的故障可能性极小，系统的故障主要来自外围的元部件，所以它的故障可分为如下几种：1输入故障，即操作人员的操作失误；传感器故障；执行器故障；PLC软件故障这些故障，都可以用适宜的故障诊断方法进展分析和用软件进展实时监测，对故障进展预报和处理。PLC控制系统的故障诊断方法PLC控制系统故障的宏观诊断故障的宏观诊断就是根据经历，参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下：是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，那么根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。假如不是使用故障，那么可能是偶尔性故障或者系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。首先检查与实际经过相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障：然后检查PLC的I/O模板是否有故障：最后检查PLC的CPU是否有故障。在检查PLC本身故障时，可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，那么可能是系统设计错误，此时要重新检查系统设计，包括硬件设计和软件设计。PLC控制系统的故障自诊断故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面，是进步系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障局部和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断才能，当PLC出现自身故障或者外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出详细故障，如图2所示。电源故障诊断电源灯不亮,需对供电系统进展诊断.假如电源灯不亮,首先检查是否有电,假如有电,那么下一步就检查电源电压是否适宜,不适宜就调整电压,假设电源电压适宜,那么下一步就是检查熔丝是否烧坏,假如烧坏就更换熔丝检查电源,假如没有烧坏,下一步就是检查接线是否有误,假设接线无误,那么应更换电源部件.运行故障诊断电源正常，运行指示灯不亮，讲明系统已因某种异常而终止了正常运行。检查流程如图3所示.输入输出故障诊断输人输出是PLC与外部设备进展信息沟通的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险丝等元件状态有关。出现输入故障时，首先检查LED电源指示器是否响应现场元件如按钮、行程开关等。假如输入器件被鼓励即现场元件已动作，而指示器不亮，那么下一步就应检查输入端子的端电压是否到达正确的电压值。假设电压值正确，那么可交换输入模块。假设一个LED逻辑指示器变暗，而且根据编程器件监视器、处理器未识别输入，那么输入模块可能存在故障。假如交换的模块并未解决问题且连接正确，那么可能是IO机架或者通信电缆出了问题。出现输出故障时，首先应观察输出设备是否响应LED状态指示器。假设输出触点通电，模块指示器变亮，输出设备不响应。那么，首先应检查保险丝或者交换模块。假设保险丝完好，交换的模块未能解决问题，那么应检查现场接线。假设根据编程设备监视器显示一个输出器被命令接通，但指示器关闭，那么应交换模块。在诊断输入输出故障时，最正确方法是区分终究是模块自身的问题，还是现场连接上的问题。假如有电源指示器和逻辑指示器，模块故障易于发现。通常，先是更换模块，或者测量输入或者输出端子板两端电压测量值正确，模块不响应，那么应更换模块。假设更换后仍无效，那么可能是现场连接出问题了。输出设备截止，输出端间电压到达某一预定值，就说明现场连线有误。假设输出器受鼓励，且LED指示器不亮，那么应交换模块。假如不能从IO模块中查出问题，那么应检查模块接插件是否接触不良或者未对准。最后，检查接插件端子有无断线，模块端子上有无虚焊点。B指示诊断BLED状态指示器能提供许多关于现场设备、连接和IO模块的信息。大局部输入输出模块至少有一个指示器。输入模块常设电源指示器，输出模块那么常设一个逻辑指示器。对于输入模块，电源LED显示说明输入设备处于受鼓励状态，模块中有一信号存在。该指示器单独使用不能说明模块的故障。逻辑LED显示说明输入信号已被输入电路的逻辑局部识别。假如逻辑和电源指示器不能同时显示，那么说明模块不能正确地将输入信号传递给处理器。输出模块的逻辑指示器显示时，说明模块的逻辑电路已识别出从处理器来的命令并接通。除了逻辑指示器外，一些输出模块还有一只保险丝熔断指示器或者电源指示器，或者二者兼有。保险丝熔断指示器只说明输出电路中的保护性保险丝的状态；输出电源指示器显示时，说明电源已加在负载上。像输入模块的电源指示器和逻辑指示器一样，假如不能同时显示，说明输出模块就有故障了。PLC控制系统的维护日常维护PLC的日常维护和保养比拟简单，主要是更换保险丝和锂电池,根本没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机存储器RAM、计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约为5年度，当锂电池的电压逐渐降低到一定程度时，PLC根本单元上电池电压跌落到指示灯亮，提示用户注意有锂电池所支持的程序还可保存一周左右，必须更换电池，这是日常维护的主要内容。调换锂电池的步骤为：在拆装前，应先让PLC通电15秒以上这样可使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC做短暂供电，以保护RAM中的信息不丧失；断开PLC的沟通电源；翻开根本单元的电池盖板；取下旧电池，装上新电池；盖上电池盖板。注意更换电池时间要尽量短，一般不允许超过3分钟。假如时间过长，RAM中的程序将消失。此外,应注意更换保险丝时要采用指定型号的产品。I/O模块的更换假设需交换一个模块，用户应确认被安装的模块是同类型。有些I/O系统允许带电更换模块，而有些那么需切断电源。假设交换后可解决问题，但在一相对较短时间后又发生故障，那么用户应检查能产生电压的感性负载，也许需要从外部抑制其电流尖峰。假如保险丝在更换后易被烧断，那么有可能是模块的输出电流超限，或者输出设备被短路。PLC的故障诊断是一个特别重要的问题，是保证PLC控制系统正常、可靠运行的关键。本文对常用的故障诊断方法进展了讨论。在实际工作经过中，应充分考虑到对PLC的各种不利因素，定期进展检查和日常维护，以保证PLC控制系统平安、可靠地运行。
