PLC控制系统的故障诊断和维护

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1、PLC（可编程控制器）技术已广泛应用于各控制领域，尤其是在工业生产过程控制中，它具有其它控制器无可比拟的优点，可靠性高、抗干扰能力强，在恶劣的生产环境里，仍然可以十分正常地工作。作为PLC本身，它的故障发生率非常低，但対以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，从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，其至危及人的牛命安全。所以技术人员必须熟悉PLC技术，并能够熟练地诊断和排除PLC在运行

2、屮的故障。PLC控制系统故障诊断技术的基本原理是利用PLC的逻辑或运算功能，把连续获得的被控过程的各种状态不断地与所存储的理想（或正确）状态进行比较.发现它们之间的差异，并检查差界是否在所允许的范围内（包括时间范围和数值范围）。若差异超出了该范围，则按事先设定的方式对该差异进行译码，最示以简单的、或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控制系统屮，其故障的情况是多种多样的。PLC控制系统的一般结构和故障类型PLC控制系统主要rtl输入部分、CPU、采样

3、部分、输出控制和通讯部分组成，如图1所示。输入部分包括控制而板和输入模板；采样部分包括采样控制模板、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；输出部分冇的系统用到DA模板，将输出信号转换为模拟最信号，经过功放驷动执行器：人多数系统肓接将输出信号给输出模板，山输出模板驱动执行器工作；通讯部分由通讯模板和上位机组成。因为PLC本身的故障可能性极小，系统的故障主耍来口外围的元部件，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；

4、■PLC软件故障这些故障，都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。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広观诊断就是根据经验,参照发牛故障的坏境和现象來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门■是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则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、端了接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。■如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于

5、这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。首先检査与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否冇故障：然后检查PLC的I/O模板是否冇故障：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灯。■釆取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则对能是系统设计错误，此时耍重新检查系统设计，包括硬件设计和软件设计。采样控"单元控制面坂控制面坂，细入单元上位机上位机卜:，细入单元AD草元DA繼元传感器DA孳元—>功放—•执行据•出箪元PLC控制系统的故障

6、自诊断故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面，是提高系统町靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采丿IJ软件方法判断故障部分和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或外围设备故障，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。总体诊断根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找岀具体故障，如图2所示。〈刑*〉3)2电源故障诊断电源灯不亮，需对供电系统进行诊断.如果电源灯不亮，首先检查是否有电，如果有电，则F一步就检杏电源电压是否合适，不合适就调整

7、电压，若电源电压合适，则下一步就是检杳熔丝是否烧坏，如果烧坏就更换熔丝检查电源,如果没冇烧坏，下一步就是检查接线是否冇误，若接线无误,则应更换电源部件.运行故障诊断电源正常，运行指示灯不亮，说明系统己因某种异常而终止了正常运行。检查流程如图3所示.〈RUN灯覺/W^am/eprom正01構入・・W^AM/EPROM正OMi入・・图3运行故障诊断流程图输入输出故障诊断输人输出是PLCL外部设备进行信息交流的通道，其是否止常工作，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

8、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）。如果输入器件被激励（即现场元件已动作），而指示器不亮，则下一步就应检查输入端了的端电压是否达到正确的电压值。若电压值正确，则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器变暗，而且根据编程器件监视器、处理器未识別输入，则输入模块町能存在故障。如果替换的模块并未解决问题且连接正确，贝IJ可能是I/O机架或通信电缆出了问题。出现输出故障时，首先应察看输出设