PLC常見故障以及處理方法

一、維護概述
         一般各型PLC均設計成長期不間斷的工作制。但是，偶然有的地方也需要對動作進行修改，迅速找到這個場所並修改它們是很重要的。修改發生在PLC以外的動作需要許多時間。
二、查找故障的設備
       PLC的指示燈及機內設備，有益於對PLC整個控制系統查找故障。編程器是主要的診斷工具，他能方便地插到PLC上面。在編程器上可以觀察整個控制系統的狀態，當您去查找PLC為核心的控制系統的故障時，作為一個習慣，您應帶一個編程器。
三、基本的查找故障順序
        提出下列問題，並根據發現的合理動作逐個否定。一步一步地更換PLC中的各種模塊,直到故障全部排除。所有主要的修正動作能通過更換模塊來完成。 除了一把螺絲刀和一個萬用電表外，並不需要特殊的工具，不需要示波器，高級精密電壓表或特殊的測試程序。
       1、PWR（電源）燈亮否？如果不亮，在采用交流電源的框架的電壓輸入端（98-162VAC或195-252VAC）檢查電源電壓；對於需要直流電壓的框架，測量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓，如果不是合適的AC或DC電源，則問題發生在PLC之外。如AC或DC電源電壓正常，但PWR燈不亮，檢查保險絲，如必要的話，就更換CPU框架。
       2、PWR（電源）燈亮否？如果亮，檢查顯示出錯的代碼，對照出錯代碼表的代碼定義，做相應的修正。
       3、RUN（運行）燈亮否？如果不亮，檢查編程器是不是處於PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮，而編程器並沒插上，或者編程器處於RUN方式 且沒有顯示出錯的代碼，則需要更換CPU模塊。
       4、BATT（電池）燈亮否？如果亮，則需要更換鋰電池。由於BATT燈只是報警信號，即使電池電壓過低，程序也可能尚沒改變。更換電池以後， 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯，在完成系統編程初始化後，將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。
       5、在多框架系統中,如果CPU是工作的,可用RUN`繼電器來檢查其它幾個電源的工作。如果RUN繼電器未閉合(高阻態),按上面講的第壹步檢查AC或DC電源如AC 或DC電源正常而繼電器是斷開的,則需要更換框架。
四、壹般查找故障步驟
        其他步驟於用戶的邏輯知識有關。下面的一些步驟，實際上只是較普通的，對於您遇到的特定的應用問題，尚修改或調整。查找故障的最好工具就是 您的感覺和經驗。首先，插上編程器，並將開關打到RUN位置，然後按下列步驟進行。
       1、如果PLC停止在某些輸出被激勵的地方，一般是處於中間狀態，則查找引起下一步操作發生的信號（輸入，定時器，線圈，控制器等）。編程器會顯示那個信號的ON/OFF狀態。
        2、如果輸入信號，將編程器顯示的狀態與輸入模塊的LED指示作比較，結果不一致，則更換輸入模塊。入發現在擴展框架上有多個模塊要更換，那麽，在您更換模塊之前，應先檢查I/O擴展電纜和它的連接情況。
        3、如果輸入狀態與輸入模塊的LED指示指示一致，就要比較一下發光二極管與輸入裝置（按鈕、限位開關等）的狀態。入二者不同，測量一下輸入模塊，如發現有問題，需要更換I/O裝置，現場接線或電源；否則，要更換輸入模塊。
        4、如信號是線圈，沒有輸出或輸出與線圈的狀態不同，就得用編程器檢查輸出的驅動邏輯，並檢查程序清單。檢查應按從有到左進行， 找出第一個不接通的觸點，如沒有通的那個是輸入，就按第二和第三步檢查該輸入點，如是線圈，就按第四步和第五步檢查。要確認使主控繼電器步影響邏輯操作。
        5、如果信號是定時器，而且停在小於999.9的非零值上，則要更換CPU模塊。
        6、如果該信號控制一個計數器，首先檢查控制復位的邏輯，然後是計數器信號。按上述2到5步進行。
五、PLC過程控制常見故障分析及維護
         為了延長PLC控制系統的壽命，在系統設計和生產使用中要對該系統的設備消耗、元器件設備故障發生點有較明白的估計，也就是說，要知道整個系統哪些部件最容易出故障，以便采取措施。

    1.系統故障的概念
       系統故障一般指整個生產控制系統失效的總和，它又可分為PLC故障和現場生產控制設備故障兩部分。PLC系統包括中央處理器、主機箱、擴展機箱、I/O模塊及相關的網絡和外部設備。現場生產控制設備包括I/O端口和現場控制檢測設備，如繼電器、接觸器、電磁閥、電動機等。
    2.系統的故障分析及處理
       PLC主機系統
       PLC主機系統最容易發生故障的地方一般在電源系統和通訊網絡系統，電源在連續工作、散熱中，電壓和電流的波動沖擊是不可避免的。通訊及網絡受外部幹擾的可能性大，外部環境是造成通訊外部設備故障的最大因素之一。系統總線的損壞主要由於現在PLC多為插件結構，長期使用插拔模塊會造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線損壞，在空氣溫度變化、濕度變化的影響下，總線的塑料老化、印刷線路的老化、接觸點的氧化等都是系統總線損耗的原因。所以在系統設計和處理系統故障的時候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對設備的破壞。目前PLC的主存儲器大多采用可擦寫ROM，其使用壽命除了主要與制作工藝相關外，還和底板的供電、CPU模塊工藝水平有關。而PLC的中央處理器目前都采用高性能的處理芯片，故障率已經大大下降。對於PLC主機系統的故障的預防及處理主要是提高集中控制室的管理水平，加裝降溫措施，定期除塵，使PLC的外部環境符合其安裝運行要求；同時在系統維修時，嚴格按照操作規程進行操作，謹防人為的對主機系統造成損害。
       PLC的I/O端口
       PLC最大的薄弱環節在I/O端口。PLC的技術優勢在於其I/O端口，在主機系統的技術水平相差無幾的情況下，I/O模塊是體現PLC性能的關鍵部件，因此它也是PLC損壞中的突出環節。要減少I/O模塊的故障就要減少外部各種幹擾對其影響，首先要按照其使用的要求進行使用，不可隨意減少其外部保護設備，其次分析主要的幹擾因素，對主要幹擾源要進行隔離或處理。
    3.現場控制設備
       在整個過程控制系統中最容易發生故障地點在現場，現場中最容易出故障的以下幾個方面。
       1) 第一類故障點(也是故障最多的地點)在繼電器、接觸器。如PLC控制系統的日常維護中，電氣備件消耗量最大的為各類繼電器或空氣開關。主要原因除產品本身外，就是現場環境比較惡劣，接觸器觸點易打火或氧化，然後發熱變形直至不能使用。在所有現場的控制箱都是選用密閉性較好的盤櫃，其內部元器件較其他采用敞開式盤櫃內元器件的使用壽命明顯要長。所以減少此類故障應盡量選用高性能繼電器，改善元器件使用環境，減少更換的頻率，以減少其對系統運行的影響。
       2) 第二類故障多發點在電磁閥這一類的設備上，因為這類設備的關鍵執行部位，相對的位移一般較大，或者使用頻率較高的，機械、電氣、液壓等各環節稍有不到位就會產生誤差或故障。長期使用缺乏維護，機械、電氣失靈是故障產生的主要原因，因此在系統運行時要加強對此類設備的巡檢，發現問題及時處理，保證了整個控制系統的有效性。
       3) 第三類故障點可能發生在開關、極限位置、安全保護和現場操作上的一些元件或設備上，其原因可能是因為長期磨損，也可能是長期不用而銹蝕老化。現場粉塵較大，所以接近開關觸點出現變形、氧化、粉塵堵塞等從而導致觸點接觸不好或機構動作不靈敏。對於這類設備故障的處理主要體現在定期維護，使設備時刻處於完好狀態。對於限位開關尤其是重型設備上的限位開關除了定期檢修外，還要在設計的過程中加入多重的保護措施。
       4) 第四類故障點可能發生在PLC系統中的子設備，如接線盒、線端子、螺栓螺母等處。這類故障產生的原因除了設備本身的制作工藝原因外還和安裝工藝有關，如有人認為電線和螺釘連接是壓的越緊越好，但在二次維修時很容易導致拆卸困難，大力拆卸時容易造成連接件及其附近部件的損害。長期的打火、銹蝕等也是造成故障的原因。根據工程經驗，這類故障一般是很難發現和維修的。所以在設備的安裝和維修中一定要按照安裝要求的安裝工藝進行，不留設備隱患。
       5) 第五類故障點是傳感器和儀表，這類故障在控制系統中一般反映在信號的不正常。這類設備安裝時信號線的屏蔽層應單端可靠接地，並盡量與動力電纜分開敷設，特別是高幹擾的變頻器輸出電纜，而且要在PLC內部進行軟件濾波。這類故障的發現及處理也和日常點巡檢有關，發現問題應及時處理。
       6) 第六類故障主要是電源、地線和信號線的噪聲(幹擾)，問題的解決或改善主要在於工程設計時的經驗和日常維護中的觀察分析。
    要減小故障率，很重要的一點是要重視工廠現場管理和安全操作規程，在日常的工作中要遵守現場管理和安全操作規程，嚴格執行—些相關的規定，如保持現場的環境整頓等等，同時在生產中也要加強這些方面的管理。
六、結束語
        過程控制系統本身是壹個完整的系統，所以在分析故障或處理故障時也要註意系統性，單獨的對某一部分的優化有時並不能提高系統的整體性能。如過分追求元器件的精度而不考慮實際的需要以及和相關設備精度的匹配，將徒然增加系統成本。在日常維護中也有過把系統越改越復雜的現象，如采用復雜的控制方式和設備來實現本可以用簡單裝置來實現的控制，違背了經濟、簡單、實用的原則，並可能會增加故障率，這也是要註意的地方。

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