PLC控制系统的故障诊断和维护2178.docx

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1、PLC控控制系统统的故障障诊断和和维护-很经经典的文文章简单单明了的的阐述概述PLCC （可可编程控控制器）技技术已广广泛应用用于各控控制领域域，尤其其是在工工业生产产过程控控制中，它它具有其其它控制制器无可可比拟的的优点，可可靠性高高、抗干干扰能力力强，在在恶劣的的生产环环境 里里，仍然然可以十十分正常常地工作作。作为为PLCC本身，它它的故障障发生率率非常低低，但对对以PLLC为核核心的PPLC控控制系统统而言，组组成系统统的其他他外部元元器件（如如传感器器和执 行器）、外部输输入信号号和软件件本身，都都很可能能发生故故障，从从而使整整个系统统发生故故障，有有时还会会烧坏PPLC，使使整个

2、系系统瘫痪痪，造成成极大的的经济损损失，甚甚至危及及人的生生 命安安全。所所以技术术人员必必须熟悉悉PLCC 技术术,并能能够熟练练地诊断断和排除除PLCC在运行行中的故故障。PPLC控控制系统统故障诊诊断技术术的基本本原理是是利用PPLC的的逻辑或或运算功功能，把把连续获获得的被被控过程程的各种种状 态态不断地地与所存存储的理理想（或或正确）状状态进行行比较发现它它们之间间的差异异，并检检查差异异是否在在所允许许的范围围内（包包括时间间范围和和数值范范围）。若差异异超出了了该范围围， 则则按事先先设定的的方式对对该差异异进行译译码，最最后以简简单的、或较完完善的方方式给出出故障信信息报警警。

3、故障障诊断的的功能包包括故障障的检测测和判断断及故障障的信息息输出。常见的的 PLLC控制制系统中中，其故故障的情情况是多多种多样样的。PLLC控制制系统的的一般结结构和故故障类型型PLLC控制制系统主主要由输输入部分分、CPPU、采采样部分分、输出出控制和和通讯部部分组成成，如图图1所 示。输输入部分分包括控控制面板板和输入入模板；采样部部分包括括采样控控制模板板、ADD转换模模板和传传感器；CPUU作为系系统的核核心，完完成接收收数据，处处理数据据，输出出控制信信号； 输出部部分有的的系统用用到DAA模板，将将输出信信号转换换为模拟拟量信号号，经过过功放驱驱动执行行器；大大多数系系统直接接

4、将输出出信号给给输出模模板，由由输出模模板驱动动执行器器工作；通讯 部分由由通讯模模板和上上位机组组成。因为为PLCC本身的的故障可可能性极极小，系系统的故故障主要要来自外外围的元元部件，所所以它的的故障可可分为如如下几种种：（1）输输入故障障，即操操作人员员的操作作失误；传感器器故障；执行器器故障；PLCC软件故故障这些故故障，都都可以用用合适的的故障诊诊断方法法进行分分析和用用软件进进行实时时监测，对对故障进进行预报报和处理理。PLCC控制系系统的故故障诊断断方法PLLC控制制系统故故障的宏宏观诊断断故故障的宏宏观诊断断就是根根据经验验，参照照发生故故障的环环境和现现象来确确定故障障的部位

5、位和原因因。PLLC控制制系统的的故障宏宏观诊断断方法如如下：是是否为使使用不当当引起的的故障，如如属于这这类故障障，则根根据使用用情况可可初步判判断出故故障类型型、发生生部位。常见的的使用不不当包括括供电电电源故障障、端子子接线故故障、模模板安装装故障、现场操操作故障障等。 如果不不是使用用故障，则则可能是是偶然性性故障或或系统运运行时间间较长所所引发的的故障。对于这这类故障障可按PPLC的的故障分分布，依依次检查查、判断断故障。首先检检查与实实际过程程 相连连的传感感器、检检测开关关、执行行机构和和负载是是否有故故障：然然后检查查PLCC的I/O模板板是否有有故障：最后检检查PLLC的CC

6、PU是是否有故故障。在在检查PPLC本本身故障障时，可可参考PPLC的的CPUU模板和和电源模模板上的的指示灯灯。采取取上述步步骤还检检查不出出故障部部位和原原因，则则可能是是系统设设计错误误，此时时要重新新检查系系统设计计，包括括硬件设设计和软软件设计计。 PLLC控制制系统的的故障自自诊断故障障自诊断断是系统统可维修修性设计计的重要要方面，是是提高系系统可靠靠性必须须考 虑虑的重要要问题。自诊断断主要采采用软件件方法判判断故障障部分和和原因。不同控控制系统统自诊断断的内容容不同。PLCC有很强强的自诊诊断能力力，当PPLC出出现自身身故障或或外围设设备故 障，都都可用PPLC上上具有的的诊

7、断指指示功能能的发光光二极管管的亮、灭来查查找。总体体诊断根据据总体检检查流程程图找出出故障点点的大方方向，逐逐渐细化化，以找找出具体体故障，如如图2所所示。 电源源故障诊诊断电源灯灯不亮,需对供供电系统统进行诊诊断.如如果电源源灯不亮亮,首先先检查是是否有电电,如果果有 电电,则下下一步就就检查电电源电压压是否合合适,不不合适就就调整电电压,若若电源电电压合适适,则下下一步就就是检查查熔丝是是否烧坏坏,如果果烧坏就就更换熔熔丝检查查电源,如果没没有烧坏坏,下 一步就就是检查查接线是是否有误误,若接接线无误误,则应应更换电电源部件件.运行故故障诊断断电电源正常常，运行行指示灯灯不亮，说说明系统

8、统已因某某种异常常而终止止了正常常运行。检查流流程如图图3所示示. 图3 运运行故障障诊断流流程图输入入输出故故障诊断断输输人输出出是PLLC与外外部设备备进行信信息交流流的通道道，其是是否正常常工作，除除了和输输入输出出单元有有关外，还还与联接接配线、接线端端子、保保险丝等等元件状状态有关关。 出现现输入故故障时，首首先检查查LEDD电源指指示器是是否响应应现场元元件（如如按钮、行程开开关等）。如果输输入器件件被激励励（即现现场元件件已动作作），而而指示器器不亮，则则下一步步 就应应检查输输入端子子的端电电压是否否达到正正确的电电压值。若电压压值正确确，则可可替换输输入模块块。若一一个LEE

9、D逻辑辑指示器器变暗，而而且根据据编程器器件监视视器、处处理器未未识别输输 入，则则输入模模块可能能存在故故障。如如果替换换的模块块并未解解决问题题且连接接正确，则则可能是是IOO机架或或通信电电缆出了了问题。出出现输出出故障时时，首先先应察看看输出设设备是否否响应LLED状状态指示示器。若若输出触触点通电电，模块块指示器器变亮，输输出设备备不响应应。那么么，首先先应检查查保险丝丝或替换换模块。若保险险丝完好好，替换换的模块块未能解解决问题题，则应应检查现现场接线线。若根根据编程程设备监监视器显显示一个个输出器器被命令令接通，但但指示器器关闭，则则应替换换模块。 在诊断断输入输出故故障时，最最

10、佳方法法是区分分究竟是是模块自自身的问问题，还还是现场场连接上上的问题题。如果果有电源源指示器器和逻辑辑指示器器，模块块故障易易于发现现。通常常，先是是更 换换模块，或或测量输输入或输输出端子子板两端端电压测测量值正正确，模模块不响响应，则则应更换换模块。若更换换后仍无无效，则则可能是是现场连连接出问问题了。输出设设备截止止，输出出端间电电压 达达到某一一预定值值，就表表明现场场连线有有误。若若输出器器受激励励，且LLED指指示器不不亮，则则应替换换模块。如果不不能从IIO模模块中查查出问题题，则应应检查模模块接插插件是否否接触 不良或或未对准准。最后后，检查查接插件件端子有有无断线线，模块块

11、端子上上有无虚虚焊点。指示示诊断LEED状态态指示器器能提供供许多关关于现场场设备、连接和和IOO模块的的信息。大部分分输入输出模模块至少少有一个个指示器器。输入入模块常常设电源源指示器器，输出出模块则则常设一一个逻辑辑指示器器。对于输输入模块块，电源源LEDD显示表表明输入入设备处处于受激激励状态态，模块块中有一一信号存存在。该该指示器器单独使使用不能能表明模模块的故故障。逻逻辑LEED显示示表明输输入信号号已被输输入电路路的逻辑辑部分识识别 。如果逻逻辑和电电源指示示器不能能同时显显示，则则表明模模块不能能正确地地将输入入信号传传递给处处理器。输出 模块的的逻辑指指示器显显示时，表表明模块

12、块的逻辑辑电路已已识别出出从处理理器来的的命令并并接通。除了逻逻辑指示示器外，一一些输出出模块还还有一只只保险丝丝熔断指指示器或或电源指指示器，或或 二者者兼有。保险丝丝熔断指指示器只只表明输输出电路路中的保保护性保保险丝的的状态；输出电电源指示示器显示示时，表表明电源源已加在在负载上上。像输输入模块块的电源源指示器器和逻辑辑指示器器一 样样，如果果不能同同时显示示，表明明输出模模块就有有故障了了。PLCC控制系系统的维维护日常维维护 PLLC的日日常维护护和保养养比较简简单，主主要是更更换保险险丝和锂锂电池, 基本本没有其其它易损损元器件件。由于于存放用用户程序序的随机机存储器器（RAAM）

13、、计数器器和具有有保持功功能的辅辅助继电电器等均均用锂电电池保护护，锂电电池的寿寿命大约约为5年年，当锂锂电 池池的电压压逐渐降降低到一一定程度度时，PPLC基基本单元元上电池池电压跌跌落到指指示灯亮亮，提示示用户注注意有锂锂电池所所支持的的程序还还可保留留一周左左右，必必须更换换电池，这这是日常常维 护护的主要要内容。调调换锂电电池的步步骤为：在拆装装前，应应先让PPLC通通电155秒以上上（这样样可使作作为存储储器备用用电源的的电容器器充电，在在锂电池池断开后后，该电电容可对对PLCC做短暂暂供电，以以保护RRAM 中的信信息不丢丢失）；断开PPLC的的交流电电源；打打开基本本单元的的电池

14、盖盖板；取取下旧电电池，装装上新电电池；盖盖上电池池盖板。注注意更换换电池时时间要尽尽量短，一一般不允允许超过过3分钟钟。如果果时间过过长，RRAM中中的程序序将消失失。此外,应注意意更换保保险丝时时要采用用指定型型号的产产品。I/O模块块的更换换 若需替替换一个个模块，用用户应确确认被安安装的模模块是同同类型。有些II/O系系统允许许带电更更换模块块，而有有些则需需切断电电源。若若替换后后可解决决问题，但但在一相相对较短短时间后后 又发发生故障障，那么么用户应应检查能能产生电电压的感感性负载载，也许许需要从从外部抑抑制其电电流尖峰峰。如果果保险丝丝在更换换后易被被烧断，则则有可能能是模块块的输出出电流超超限，或或输出设设 备被被短路。PPLC的的故障诊诊断是一一个十分分重要的的问题，是是保证PPLC控控制系统统正常、可靠运运行的关关键。本本文对常常用的故故障诊断断方法进进行了探探讨。在在实际工工作过程程中，应应充分考考虑到对对PLCC的各种种不利因因素，定定期进行行检查和和日常维维护，以以保证PPLC控控制系统统安全、可靠地地运行。