蕪湖西門子S7-300代理商專業(yè)技術團隊

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PLC控制的一般結構和故障類型

　　PLC控制主要由輸入部分、CPU、采樣部分、輸出控制和通訊部分組成，如圖1所示。輸入部分包括控制面板和輸入模板；采樣部分包括采樣控制模板、AD轉換模板和傳感器；CPU作為的核心，完成接收數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，輸出控制；輸出部分有的用到DA模板，將輸出轉換為模擬量，經(jīng)過功放驅動執(zhí)行器；大多數(shù)直接將輸出給輸出模板，由輸出模板驅動執(zhí)行器工作；通訊部分由通訊模板和機組成。

　　因為PLC本身的故障可能性極小，的故障主要來自的元部件，所以它的故障可分為如下幾種：

　?。?）輸入故障，即操作人員的操作失誤；

　　■傳感器故障；

　　■執(zhí)行器故障；

　　■PLC故障

　　這些故障，都可以用的故障斷進行分析和用進行實時監(jiān)測，對故障進行預報和處理。

　　PLC控制的故障斷

　　PLC控制故障的宏觀斷

　　故障的宏觀斷就是根據(jù)，參照發(fā)生故障的和現(xiàn)象來確定故障的部位和原因。PLC控制的故障宏觀斷如下：

　　■是否為使用不當引起的故障，如屬于這類故障，則根據(jù)使用情況可初步判斷出故障類型、發(fā)生部位。常見的使用不當包括供電電源故障、端子接線故障、模板安裝故障、現(xiàn)場操作故障等。

　　■如果不是使用故障，則可能是偶然性故障或運行時間較長所引發(fā)的故障。對于這類故障可按PLC的故障分布，依次檢查、判斷故障。首先檢查與實際相連的傳感器、檢測開關、執(zhí)行機構和負載是否有故障：然后檢查PLC的I/O模板是否有故障：后檢查PLC的CPU是否有故障。

　　■在檢查PLC本身故障時，可參考PLC的CPU模板和電源模板上的指示燈。

　　■采取上述步驟還檢查不出故障部位和原因，則可能是設計錯誤，此時要重新檢查設計，包括硬件設計和設計。

　　故障自斷是可性設計的重要方面，是可靠性必須考慮的重要問題。自斷主要采用判斷故障部分和原因。不同控制自斷的內容不同。PLC有很強的自斷能力，當PLC出現(xiàn)自身故障或設備故障，都可用PLC上具有的斷指示功能的發(fā)光二極管的亮、滅來查找。

　　總體斷

　　根據(jù)總體檢查流程圖找出故障點的大方向，逐漸細化，以找出具體故障，如圖2所示。

　　電源故障斷

　　電源燈不亮,需對供電進行斷.如果電源燈不亮,首先檢查是否有電,如果有電,則下一步就檢查電源電壓是否,不就電壓,若電源電壓,則下一步就是檢查熔絲是否燒壞,如果燒壞就更換熔絲檢查電源,如果沒有燒壞,下一步就是檢查接線是否有誤,若接線無誤,則應更換電源部件.

　　運行故障斷

　　電源正常，運行指示燈不亮，說明已因某種異常而終止了正常運行。檢查流程如圖3所示.

　　圖3 運行故障斷流程圖

　　輸入輸出故障斷

　　輸人輸出是PLC與外部設備進行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和輸入輸出單元有關外，還與聯(lián)接配線、接線端子、絲等元件狀態(tài)有關。

    1、硬件方面 

    （1）I／O竄電，PLC自動偵測到I／O錯誤，進入STOP模式。 

    （2）I／O損壞，程序運行到需要該I／O的反饋信號，不能向下執(zhí)行指令。 

    （3）擴展模塊(功能型，如A／D)線路干擾或開路等。 

    （4）電源部分有干擾或故障。 

    （5）PLC的連接模塊及地址分配模塊出故障。 

    （6）電纜引起的故障。 

    2、軟件方面 

    （1）觸發(fā)了死循環(huán)。 

    （2）程序改寫了系統(tǒng)參數(shù)區(qū)的內容，卻沒有初始化部分。 

    （3）保護程序啟動：硬件保護、限制使用時間(針對貨款收回) 

    （4）數(shù)據(jù)溢出，步長過大、看門狗 (可修改DOG時間)動作。

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PLC研發(fā)工程師對PLC工作原理的看法

 許多人覺得PLC很神秘，其實PLC是很簡單的，其內部的CPU除了速度快之外，其他功能還不如普通的單片機。通常PLC采用16位或32位的CPU，帶1或2個的串行通道與外界通訊，內部有一個定時器即可，若要提高可靠性再加一個看家狗定時器足夠。

       PLC的關鍵技術在于其內部固化了一個能解釋梯形圖語言的程序及輔助通訊程序，梯形圖語言的解釋程序的效率決定了PLC的性能，通訊程序決定了PLC與外界交換信息的難易。對于簡單的應用，通常以獨立控制器的方式運作，不需與外界交換信息，只需內部固化有能解釋梯形圖語言的程序即可。實際上，設計PLC的主要工作就是開發(fā)解釋梯形圖語言的程序。

　　出現(xiàn)輸入故障時，首先檢查LED電源指示器是否響應現(xiàn)場元件（如按鈕、行程開關等）。如果輸入器件被激勵（即現(xiàn)場元件已），而指示器不亮，則下一步就應檢查輸入端子的端電壓是否達到正確的電壓值。若電壓值正確，則可替換輸入模塊。若一個LED邏輯指示器變暗，而且根據(jù)編程器件器、處理器未識別輸入，則輸入模塊可能存在故障。如果替換的模塊并未解決問題且連接正確，則可能是I／O機架或通信電纜出了問題。

　　出現(xiàn)輸出故障時，首先應察看輸出設備是否響應LED狀態(tài)指示器。若輸出觸點通電，模塊指示器變亮，輸出設備不響應。那么，首先應檢查絲或替換模塊。若絲完好，替換的模塊未能解決問題，則應檢查現(xiàn)場接線。若根據(jù)編程設備器顯示一個輸出器被命令接通，但指示器關閉，則應替換模塊。

　　在斷輸入／輸出故障時，是區(qū)分究竟是模塊自身的問題，還是現(xiàn)場連接上的問題。如果有電源指示器和邏輯指示器，模塊故障易于發(fā)現(xiàn)。通常，先是更換模塊，或測量輸入或輸出端子板兩端電壓測量值正確，模塊不響應，則應更換模塊。若更換后仍無效，則可能是現(xiàn)場連接出問題了。輸出設備截止，輸出端間電壓達到某一預定值，就表明現(xiàn)場連線有誤。若輸出器受激勵，且LED指示器不亮，則應替換模塊。如果不能從I／O模塊中查出問題，則應檢查模塊接插件是否不良或未對準。后，檢查接插件端子有無斷線，模塊端子上有無虛焊點。