運(yùn)行中，PLC故障常見(jiàn)原因及處理方法

第一部分

運(yùn)行中PLC故障常見(jiàn)原因及處理方法

(一)

外圍電路元器件故障

此類(lèi)故障在PLC工作一定時(shí)間后的故障中經(jīng)常發(fā)生。在PLC控制回路中如果出現(xiàn)元器件損壞故障，PLC控制系統(tǒng)就會(huì)立即自動(dòng)停止工作。

輸入電路是PLC接受開(kāi)關(guān)量、模擬量等輸入信號(hào)的端口，其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。

對(duì)于開(kāi)關(guān)量輸出來(lái)說(shuō)，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，具體選擇哪種形式的輸出應(yīng)根據(jù)負(fù)載要求來(lái)決定，選擇不當(dāng)會(huì)使系統(tǒng)可靠性降低 嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。

此外，PLC的輸出端子帶負(fù)載能力是有限的.如果超過(guò)了規(guī)定的最大限值.必須外接繼電器或接觸器.才能正常工作。

外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量，是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見(jiàn)的故障有線圈短路、機(jī)械故障造成觸點(diǎn)不動(dòng)或接觸不良。

(二)

端子接線接觸不良

此類(lèi)故障在PLC工作一定時(shí)間后隨著設(shè)備動(dòng)作的頻率升高出現(xiàn)。由于控制柜配線缺陷或者使用中的震動(dòng)加劇及機(jī)械壽命等原因，接線頭或元器件接線柱易產(chǎn)生松動(dòng)而引起接觸不良。

這類(lèi)故障的排除方法是使用萬(wàn)用表，借助控制系統(tǒng)原理圖或者是PLC邏輯梯形圖進(jìn)行故障診斷維修。

對(duì)于某些比較重要的外設(shè)接線端子的接線，為保證可靠連接，一般采用焊接冷壓片或冷壓插針的方法處理。

(三)

PLC受到干擾引起的功能性故障

自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類(lèi)型PLC，是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制裝置。在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運(yùn)行穩(wěn)定性和較高的可靠性。因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。PLC受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。

在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境下，外部干擾是隨機(jī)的，與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，且干擾源是無(wú)法消除的 只能針對(duì)具體情況加以限制。

內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。主要通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)交流主電路、模擬量輸入信號(hào)等引起，通過(guò)精心設(shè)計(jì)系統(tǒng)線路或系統(tǒng)軟件濾波等處理，可使內(nèi)部干擾得到最大限度的抑制。

PLC生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾技術(shù)措施——通常從電源與接地保護(hù)、接線安排 屏蔽和抗噪聲等4個(gè)方面著手考慮：

（1）電源與接地保護(hù)

PLC本身的抗干擾能力一般都很強(qiáng)。通常.將PLC的電源與系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備電源分開(kāi)配線 對(duì)于電源線來(lái)的干擾，一般都有足夠強(qiáng)的抑制能力。

但是電源干擾特別嚴(yán)重，可加接一個(gè)帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個(gè)系統(tǒng)中含有擴(kuò)展單元，則其電源必須與基本單元共用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，也就是說(shuō)，它們的上電與斷電必須同時(shí)進(jìn)行。

為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC接專(zhuān)用地線 接地線線徑要足夠粗.接地電阻要小于4Ω，接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC，并且接地點(diǎn)要與其它設(shè)備分開(kāi)。對(duì)供電系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備，其外殼、柜體、框架、機(jī)座及操作手柄等金屬構(gòu)件必須保護(hù)接地。

PLC內(nèi)部電路包括CPU、存儲(chǔ)器和其他接口共接數(shù)字地.外部電路包括A/D、D/A 等共接模擬地 并用粗短的銅線將PLC底板與中央接地點(diǎn)星形聯(lián)結(jié)防哚聲干擾。PLC非接地工作時(shí)，應(yīng)將PLC的安裝支架容性接地以抑制電磁干擾。

（2）接線安排

電氣柜內(nèi)線路走線布置

① 只有有屏蔽的模擬量輸入信號(hào)線才能與數(shù)字量信號(hào)線裝在同一線槽內(nèi)，直流電壓數(shù)字量信號(hào)線和模擬量信號(hào)線不能與交流電壓線同在一線槽內(nèi)。

② 只有有屏蔽的220V電源線才能與信號(hào)線裝在同一線槽內(nèi)。

③ 電氣柜電纜插頭的屏蔽一定要可靠接地。

電氣柜外部走線安排

① 直流和交流電壓的數(shù)字量信號(hào)線和模擬量信號(hào)線一定要各自用獨(dú)立的電纜，且要用屏蔽電纜。

② 信號(hào)線電纜可與電源電纜共同裝在一線槽內(nèi)，為改進(jìn)抗噪性建議保證間隔10cm以上。

（3）屏蔽處理

PLC外殼的屏蔽，一般應(yīng)保證與電氣柜浮空。在PLC外殼底板上加裝一塊等位屏蔽板(一般使用鍍鋅板).保護(hù)地使用銅導(dǎo)線與底板保持一點(diǎn)連接其截面積應(yīng)不少于1 0mm ，以構(gòu)成等位屏蔽體，有效地消除外部電磁場(chǎng)的干擾。

對(duì)模擬量信號(hào)的屏蔽總線可絕緣并將中央點(diǎn)連到參考電位或地(GND)上。數(shù)字量信號(hào)線的電纜兩端接地可保證較好地排除高頻干擾。

（4）抗噪聲的措施

對(duì)處于強(qiáng)磁場(chǎng)(例如變壓器)的部分要進(jìn)行金屬屏蔽 電控柜內(nèi)不宜采用熒光燈具照明。PLC控制系統(tǒng)電源也應(yīng)采用相應(yīng)的抗干擾措施。

PLC控制系統(tǒng)電源抗干擾的方法有采用隔離變壓器、低通濾波器及應(yīng)用頻譜均衡法3種。其中隔離變壓器是最常用的，因?yàn)镻LC的I/O模塊電源常用DC24V，須經(jīng)隔離變壓器降壓，再經(jīng)整流橋整流供給，或者直接使用開(kāi)關(guān)電源供給。

(四)

PLC周期性死機(jī)

PLC周期性死機(jī)的特征是PLC每運(yùn)行若干時(shí)間就出現(xiàn)死機(jī)或者程序混亂，或者出現(xiàn)不同的中斷故障顯示，重新啟動(dòng)后又一切正常。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，該現(xiàn)象最常見(jiàn)原因是由于PLC機(jī)體長(zhǎng)時(shí)間的積灰造成。

所以應(yīng)定期對(duì)PLC機(jī)架插槽接口處進(jìn)行吹掃。吹掃時(shí)可先用壓縮空氣或軟毛刷將控制板上、各插槽中的灰塵吹掃凈，再用95%酒精擦凈插槽及控制板插頭。清掃完畢后細(xì)心檢查一遍，恢復(fù)開(kāi)機(jī)便能正常運(yùn)行。

PLC程序丟失通常是由于接地不良接線有誤、操作失誤和干擾等幾個(gè)方面的原因造成的：

1、PLC 主機(jī)及模塊必須有良好的接地。

2、主機(jī)電源線的相線與中性線必須接線正確。

3、預(yù)先準(zhǔn)備好程序包，用作備份。

4、使用手持編程器查找故障時(shí)，應(yīng)將鎖定開(kāi)關(guān)置于垂直位置，拔出就可起到保護(hù)內(nèi)存的功能。

5、由于干擾的原因造成PLC程序丟失.其處理方法可參照PLC受干擾引起故障的處理。

第二部分

PLC故障查找流程圖

NO.1總體檢查

根據(jù)總體檢查流程圖找出故障點(diǎn)的大方向，逐漸細(xì)化，以找出具體故障，如下圖所示。

NO.2電源故障檢查

電源燈不亮需對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，檢查流程圖如下圖所示。

NO.3運(yùn)行故障檢查

電源正常，運(yùn)行指示燈不亮，說(shuō)明系統(tǒng)已因某種異常而終止了正常運(yùn)行，檢查流程圖如下圖所示。

NO.4輸入輸出故障檢查

輸入輸出是PLC 與外部設(shè)備進(jìn)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(guān)外，還與聯(lián)接配線、接線端子、保險(xiǎn)管等元件狀態(tài)有關(guān)。檢查流程圖如下圖所示。

審核編輯 ：李倩