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PLC控制系統的一般結構和故障類型
2019-06-11  來源:本站

  PLC控制系統主要由輸入部分、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作為系統的核心,完成接收數據,處理數據,輸出控制信號;輸出部分有的系統用到DA模板,將輸出信號轉換為模擬量信號,經過功放驅動執行器;大多數系統直接將輸出信號給輸出模板,由輸出模板驅動執行器工作;通訊部分由通訊模板和上位機組成。

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

 。1)輸入故障,即操作人員的操作失誤;

  ■傳感器故障;

  ■執行器故障;

  ■PLC軟件故障

  這些故障,都可以用合適的故障診斷方法進行分析和用軟件進行實時監測,對故障進行預報和處理。

 

  PLC控制系統的故障診斷方法

  PLC控制系統故障的宏觀診斷

  故障的宏觀診斷就是根據經驗,參照發生故障的環境和現象來確定故障的部位和原因。PLC控制系統的故障宏觀診斷方法如下:

  ■是否為使用不當引起的故障,如屬于這類故障,則根據使用情況可初步判斷出故障類型、發生部位。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、現場操作故障等。

  ■如果不是使用故障,則可能是偶然性故障或系統運行時間較長所引發的故障。對于這類故障可按PLC的故障分布,依次檢查、判斷故障。首先檢查與實際過程相連的傳感器、檢測開關、執行機構和負載是否有故障:然后檢查PLCI/O模板是否有故障:最后檢查PLCCPU是否有故障。

  ■在檢查PLC本身故障時,可參考PLCCPU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,則可能是系統設計錯誤,此時要重新檢查系統設計,包括硬件設計和軟件設計。

  PLC控制系統的故障自診斷

  故障自診斷是系統可維修性設計的重要方面,是提高系統可靠性必須考慮的重要問題。自診斷主要采用軟件方法判斷故障部分和原因。不同控制系統自診斷的內容不同。PLC有很強的自診斷能力,當PLC出現自身故障或外圍設備故障,都可用PLC上具有的診斷指示功能的發光二極管的亮、滅來查找。

  總體診斷

  根據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。

  電源故障診斷

  電源燈不亮,需對供電系統進行診斷.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合適,不合適就調整電壓,若電源電壓合適,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.

  運行故障診斷

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


3 運行故障診斷流程圖

  輸入輸出故障診斷

  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,還與聯接配線、接線端子、保險絲等元件狀態有關。

  出現輸入故障時,首先檢查LED電源指示器是否響應現場元件(如按鈕、行程開關等)。如果輸入器件被激勵(即現場元件已動作),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,而且根據編程器件監視器、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IO機架或通信電纜出了問題。

  出現輸出故障時,首先應察看輸出設備是否響應LED狀態指示器。若輸出觸點通電,模塊指示器變亮,輸出設備不響應。那么,首先應檢查保險絲或替換模塊。若保險絲完好,替換的模塊未能解決問題,則應檢查現場接線。若根據編程設備監視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。

  在診斷輸入/輸出故障時,最佳方法是區分究竟是模塊自身的問題,還是現場連接上的問題。如果有電源指示器和邏輯指示器,模塊故障易于發現。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IO模塊中查出問題,則應檢查模塊接插件是否接觸不良或未對準。最后,檢查接插件端子有無斷線,模塊端子上有無虛焊點。

  指示診斷

  LED狀態指示器能提供許多關于現場設備、連接和IO模塊的信息。大部分輸入/輸出模塊至少有一個指示器。輸入模塊常設電源指示器,輸出模塊則常設一個邏輯指示器。

  對于輸入模塊,電源LED顯示表明輸入設備處于受激勵狀態,模塊中有一信號存在。該指示器單獨使用不能表明模塊的故障。邏輯LED顯示表明輸入信號已被輸入電路的邏輯部分識別 。如果邏輯和電源指示器不能同時顯示,則表明模塊不能正確地將輸入信號傳遞給處理器。輸出模塊的邏輯指示器顯示時,表明模塊的邏輯電路已識別出從處理器來的命令并接通。除了邏輯指示器外,一些輸出模塊還有一只保險絲熔斷指示器或電源指示器,或二者兼有。保險絲熔斷指示器只表明輸出電路中的保護性保險絲的狀態;輸出電源指示器顯示時,表明電源已加在負載上。像輸入模塊的電源指示器和邏輯指示器一樣,如果不能同時顯示,表明輸出模塊就有故障了。

  

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