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PLC常見故障維修與診斷-(WSF)
 
 

檢查PLC常見故障的重點是軟件和硬件兩大部分。昌暉儀表建議先做一個PLC初步檢查,判斷PLC故障的大致范圍,然后逐步縮小檢查范圍,直至查出具體的故障點,確定了故障的大致范圍后,可以著手進(jìn)行詳細(xì)的PLC常見故障維修檢查和處理。

PLC初步檢查的步驟如圖1所示。

1.png

圖1  PLC初步檢查步驟圖

1、PLC輸入、輸出設(shè)備的故障檢查及處理

檢查和處理輸入和輸出設(shè)備故障是PLC系統(tǒng)維修的主要工作之一。
①PLC輸入設(shè)備的檢查及處理
由于現(xiàn)場環(huán)境的原因,輸入設(shè)備的電氣元器件及連接電路最易出現(xiàn)故障,如開關(guān)、接觸器、傳感器等,一是元器件本身有故障,開關(guān)、繼電器、接觸器的觸點易打火或氧化,出現(xiàn)燒壞或接觸不良的故障,傳感器的輸出信號不穩(wěn)定或失靈等;二是連接線路的故障,如短路、斷路,線路的絕緣下降而接地,接線端氧化或銹蝕出現(xiàn)接觸不良。以上故障通過觀察或用萬用表測量,大多能發(fā)現(xiàn)問題,對癥處理即可。

②PLC輸出設(shè)備的檢查及處理

首先將執(zhí)行機(jī)構(gòu)切至“硬操”控制狀態(tài),手動操作,觀察執(zhí)行機(jī)構(gòu)能否正確動作。如果“硬操”不正常,應(yīng)檢査執(zhí)行機(jī)構(gòu)電氣控制部分是否正常,執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否卡滯,電動機(jī)、繼電器、電磁閥、電動調(diào)節(jié)閥動作是否靈活。“硬操”正常,再切至“軟操”,用輸入信號操作來判斷故障的部位。檢査故障時除考慮器件本身的因素,還應(yīng)檢查故障是否由外部原因造成,負(fù)載過大,機(jī)械卡滯出現(xiàn)的過流對電氣觸點的影響或損壞。

2、PLC
輸入、輸出接口電路的故障檢查及處理
PLC的I/O是CPU與外部控制對象溝通信息的通道,能否正常工作,除了和輸入、輸出設(shè)備有關(guān),還與連接導(dǎo)線、接線端子、熔絲等元件的狀態(tài)有關(guān),也是PLC使用中最易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié),I/0檢查流程如圖2所示。

2.png

圖2  PLC系統(tǒng)I/O檢查流程示意圖
由于I/O故障極易發(fā)生,以PLC輸入、輸出端子排列示意圖(圖3)為例對故障檢査方法作介紹。

3.png

圖3  PLC輸入、輸出端子排列示意圖
①輸入回路的檢查及處理
判斷某只按鈕SB、限位開關(guān)、觸點等輸入回路的好壞時,可在PLC非運行狀態(tài)下,送電后按下任一個輸入觸點,使對應(yīng)的PLC輸入點與公共端COM被短接,觸點對應(yīng)的輸入指示燈會亮,說明該觸點及線路正常。指示燈不亮,有可能是該觸點損壞,連接導(dǎo)線接觸不良,或者斷路。

如果觸點是好的,可用一根電線把要檢查的PLC輸入點與公共端COM短接,如果指示燈亮,說明線路有故障;指示燈不亮,說明此輸入點已損壞。操作時要小心,不要碰到220V或110V輸入端子上。


還可用萬用表直流電壓擋測量PLC輸入端與COM端的電壓來判斷故障。PLC輸入端與COM兩端子未短接時,相當(dāng)于無信號輸入,大多數(shù)PLC兩端子之間電壓應(yīng)為24V,有信號輸入時,兩端子之間電壓應(yīng)為0V。用萬用表的直流電流擋,測量任一個輸入端與COM端子的電流,兩端子內(nèi)部輸入電路正常時,該通道的對應(yīng)指示燈會亮,電流應(yīng)在7-10mA左右,大于10mA或小于3mA,說明端子內(nèi)部已損壞,該PLC需要更換或維修。


②PLC輸出回路的檢查及處理

PLC輸出用得最多的是繼電器觸點輸出型,只有在運行狀態(tài)PLC的輸出端子才有開關(guān)信號輸出,相應(yīng)輸出端子的輸出指示燈也同步點亮。脫開與外部負(fù)載電路的連接,相應(yīng)端子指示燈點亮?xí)r,用萬用表電阻檔測量輸出端子與COMx端子之間電阻值接近0Ω,說明端子內(nèi)部電路處于接通狀態(tài)。在非輸出狀態(tài)下,輸出端子與COMx之間的電阻值應(yīng)為無窮大。

如果PLC輸出指示燈亮,所對應(yīng)的電磁閥、接觸器不會動作,先檢查外部負(fù)載電路的供電電源是否正常;可用電筆測對應(yīng)輸出點的公共端子COMx,電筆不亮,對應(yīng)的熔絲熔斷或電源有故障。電筆亮,說明電源正常。可能是電磁閥、接觸器、線路有故障。排除電磁閥,接觸器、線路故障后,仍不正常,就用一根電線,一端接對應(yīng)的輸出公共端,另一端接觸所對應(yīng)的PLC輸出點,如果電磁閥等仍不動作,說明輸出線路有故障。電磁閥能動作,問題在PLC輸出點。用萬用表電壓擋測量PLC輸出端子與公共端COMx之間的電壓應(yīng)為0V。在非輸出狀態(tài),即端子指示燈不亮?xí)r,輸出端子與公共端COMx之間的電壓值,應(yīng)為外部負(fù)載電路供電電壓值,說明PLC輸出點正常,故障點在外圍。


在信號輸出狀態(tài)下,輸出端子電阻應(yīng)為無窮大,或電壓值為外部負(fù)載供電電壓值;在非輸出狀態(tài)下,輸出端子出現(xiàn)一定電阻值或處于短路狀態(tài),輸出端子間電壓值低于供電電壓值或為0V,說明端子內(nèi)部電路已經(jīng)損壞,需要進(jìn)行更換。


有時PLC輸出指示燈不亮,但對應(yīng)的電磁閥、接觸器能動作,有可能是此輸出點的觸點粘連斷不開,把此輸出點的接線拆下,用萬用表測量輸出點與公共端COMx的電阻值,電阻值較小輸出觸點已壞,電阻無窮大觸點是好的,可能是對應(yīng)輸出指示燈損壞。

3、
PLC系統(tǒng)故障檢查及處理
①PLC硬件故障的檢查及處理
PLC的硬件故障應(yīng)具有持續(xù)性和再現(xiàn)性的特點。因此,通斷幾次電源或執(zhí)行幾次復(fù)位操作后,故障現(xiàn)象仍然相同,可用備件替換來判斷是不是硬件的故障。故障不再出現(xiàn)說明不是硬件問題,可能是瞬時供電波動或電磁干擾所致。
 
PLC硬件故障大多是電子元件質(zhì)量不穩(wěn)定或現(xiàn)場環(huán)境惡劣引發(fā)的,如電子元器件損壞使PLC不能正常工作,外部電壓過高使電子元件損壞等;PLC系統(tǒng)最容易出現(xiàn)故障的部件是電源部件和I/O模塊,電源部件出現(xiàn)故障會使PLC停止工作,檢查電源應(yīng)從外部電源開始,然后檢查主機(jī)電源、擴(kuò)展單元電源、傳感器電源、執(zhí)行器電源。電源有故障最明顯的就是電源指示燈不亮,先檢查電源是否已連接,用萬用表測量電源端是否有電壓,電壓是否正常,觀察電源端接線是否有松動,必要時應(yīng)緊固螺釘,如果測量有電壓但PLC的電源指示燈仍不亮,只有更換電源單元。


②PLC軟件故障的檢查及處理

PLC大多有自診斷功能,出現(xiàn)模塊功能錯誤時往往會報警,有的還能按預(yù)定程序做出反應(yīng),可通過觀察PLC顯示內(nèi)容:觀察電源、RUN、輸入輸出模塊指示燈等顯示來判斷。電源正常,各指示燈也指示正常,如果輸入信號正常,但系統(tǒng)功能不正常,如無輸出或程序動作出現(xiàn)混亂時,可按先易后難、先軟后硬的原則,先檢查應(yīng)用程序是否出現(xiàn)問題,可采用程序邏輯推斷進(jìn)行檢查,先閱讀梯形圖大概了解設(shè)備工藝或操作過程;然后根據(jù)輸入輸出對應(yīng)表及輸入輸出邏輯功能表,再采用反向檢查法,從故障點查到PLC的對應(yīng)輸出繼電器,反查滿足其動作的邏輯關(guān)系。經(jīng)驗表明,查到有問題處,基本就可以排除故障了,因為設(shè)備同時有兩個或兩個以上的故障點是不常見的。

應(yīng)用程序儲存在PLC的RAM中,其具有掉電易失的缺點,當(dāng)后備電池耗凈或后備供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,應(yīng)用程序就可能出現(xiàn)紊亂或丟失的情況,有時過強(qiáng)的電磁干擾也會引發(fā)應(yīng)用程序出錯,如雷電的影響。應(yīng)用程序出故障,只有重新裝載應(yīng)用程序,因此,備份和保管好應(yīng)用程序是PLC維修工作重要的一個環(huán)節(jié)。



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