PLC故障源_分析原理_解决方案

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0简介

PLC诞生50年来,极大地推动了工业自动化的发展进程,深刻地影响了人们的工作和生活。PLC所处的工业现场环境复杂,如长期在高温、粉尘、潮湿、噪声、振动等恶劣条件下工作。这必然会导致各种故障,影响生产系统的稳定运行。作为系统维护人员,需要快速准确地发现故障,解决问题,恢复系统的正常运行。

1 1PLC故障的来源

在PLC控制系统中,PLC中CPU、内存、系统总线的故障率相对较低,PLC的输入电路、输出电路、电源模块、通信模块故障较多,输入输出设备故障较多。维护时,只要PLC电源指示灯、运行/停止指示灯、SF指示灯正常亮灭,就不要怀疑PLC有故障。如果诊断程序确认操作程序有输出,但PLC的物理接口没有输出,那么输出接口电路或输出设备有故障。因此,在维修PLC时,需要区分是外部设备故障还是PLC故障。

2PLC控制系统的2种故障类型

可编程控制器控制系统的故障按其来源可分为可编程控制器故障和外围设备故障。根据软硬件的性质,可分为软件故障和硬件故障,软件故障一般较少。根据PLC手册,很容易发现故障点,但硬件故障频繁,有时极其隐蔽,需要工作人员仔细观察和综合判断。根据故障发生的范围,可分为局部故障和全局故障。局部故障涉及元件少,容易确定故障点;全局故障往往是PLC自身各部分异常工况相互影响造成的,难以判断。

3 3PLC故障分析的原理

当PLC控制系统出现故障时,首先要仔细观察故障现象,由外到内,由大到小,由易到难,分析电路工作原理,缩小故障范围,确定故障位置,更换故障元件,恢复系统工作。

4PLC外部设备常见故障点的分析与处理

4.1输入电路故障点

在输入电路中,由于温度变化、长期磨损、粉尘污染等。部分输入设备逐渐老化损坏,如开关、按钮、限位开关、接近开关、安全保护装置、热保护装置的触点变形、烧蚀、氧化、灰尘堵塞,导致接触不良,输入信号传输不正确,无法向输出端子传输程序控制命令,输出设备无法运行。对于这些输入元件,有必要定期维护,以保持设备处于正常工作状态。在可编程控制器控制系统中,输入电路中的传感器故障往往表现为异常信号。传感器安装时,信号线屏蔽层应可靠接地,信号线和电力电缆应分开敷设。有高频干扰的变频器输出电缆也要单独敷设,软件滤波要在PLC中进行。例行检查时不应遗漏这些检查点,发现问题应及时检修和更换设备。

4.2输出电路的故障点

在输出装置中,继电器、接触器、电磁阀是与PLC输出端直接相连的装置,工作电流大,动作频繁,易损坏,是PLC控制系统中故障最多的部件。在工业生产线PLC控制系统的日常维护中,由于现场环境恶劣,设备容易因长时间高频运行而损坏,电气备件消耗最大的是各种继电器、接触器和空气开关。此外,经常暴露在生产环境中的接触器触点容易着火、腐蚀、氧化甚至粘附,从而导致输出故障。为了避免此类故障,应选择高性能的继电器、接触器和电磁阀,以改善部件的使用环境,并根据检查要求进行定期检查和维护,以确保p

在PLC中起连接固定作用的接线端子、接线盒、固定螺栓和螺母容易出现故障。这些故障点主要是由于设备本身的制造工艺和安装工艺不好,长时间点火和腐蚀造成的。这种断层是隐蔽的,很难被发现。因此,在设备安装和维护中,应根据安装过程的要求选择可靠的部件,并进行标准化安装,以最大限度地减少故障的可能性。

5PLC自身故障点的分析与处理

5.1可编程控制器本身的故障点

PLC本身的故障是由PLC内部的功能错误或程序错误造成的,迫使系统无法正常工作。可编程控制器具有很强的故障检测和处理能力。CPU检测到一些错误信息后,用自己完善的诊断程序查找故障代码,显示在上位机的屏幕上。根据屏幕上显示的信息,找到有故障的模块或组件,更换损坏的模块或组件以消除故障。

从可编程控制器编程软件中可以获得大量关于硬件故障和编程错误的信息。错误信息识别和记录功能集成在PLC中。因此,维护人员应掌握应用编程软件显示错误信息和诊断代码的能力,以便快速发现故障,为分析和消除PLC系统本身的故障提供有效的解决方案。当PLC的软件出现异常时,检查PLC的运行状态是否正常。如果不正常,清除CPU,重新下载控制程序。

5.2电源模块的故障点

可编程逻辑控制器通电后,其停止或运行指示灯亮起。如果不亮,说明电源有故障。此时,检查电源电压是否正常。如果电源正常,说明PLC电源有故障。拆卸电源模块,检查内部电路是否有故障。通电后,如果安全指示灯亮起,并且扩展端口中的停止/运行开关无法恢复正常,则系统有故障。系统故障是由各种电磁干扰和只读存储器故障引起的。电源应采取抗干扰措施。控制信号线和电源线,PLC分开布线,尽量远离干扰源,电源线和I/O信号线分开布线,相互之间留有一定距离。如果BATT指示灯亮,表示锂电池电压不足,则具有保存用户程序功能的RAM、计数器和辅助继电器无法正常工作,此时需要更换锂电池。锂电池的寿命约为5年。更换时,启动PLC的电源15秒以上,确保RAM中的数据不丢失,然后迅速更换相同规格的锂电池。

5.3通信模块故障点

由于通信模块与网络相连,网络受外界环境影响较大,通信模块经常会因为外界环境的干扰而损坏;所以需要分析是通信模块本身的故障还是外界环境影响导致的故障。如果受外界因素影响,需要排除外界干扰,然后检查通信模块的故障。通信模块与主板或PLC的连接采用插件式结构。由于气温和潮湿环境的变化,插槽生锈,触点氧化,容易导致接触不良,使系统无法正常工作。因此,工作人员应按照正确的方法插拔电路板,并注意电路板触点和总线插槽的日常维护。

6结论

大中型PLC控制系统应建立严格的维护制度,并做好运行、维护和保养记录。根据维护保养制度的要求,定期进行维护保养,检查设备安装和施工过程中的接线是否有氧化或松动,清除设备上的油污、灰尘和杂质。检查系统的电源电压是否正常,输入/输出元件的状态是否在规定范围内,备用电池的电压是否充足,并保留足够的常用模块和设备,以便及时更换,从而将f的概率降到最低

在工业控制领域,各种工业控制设备和智能设备发挥着越来越重要的作用,而PLC仍然发挥着重要的作用,构成了一个复杂而完整的控制系统。在分析和排除故障时,要从整个控制系统的角度综合考虑各种影响因素,全面深入地分析不同的故障,及时采用PLC控制系统的自诊断功能,充分发挥编程软件的在线监测功能,准确掌握故障发生方向,收集诊断信息,科学合理地分析和处理故障,降低维护成本,快速排除故障,恢复正常工作,提高生产效率,使系统设备平稳运行。

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