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ＰＬC过程控制系统常见故障分析及处理
王兴
随着计算机工业控制技术得不断发展,计算机监控技术日趋完善,PＬC(Prｏgrａmｍablｅ logic controlr程序逻辑控制)就是一种数字式得电子装置。它使用可编程序得存储器来存储命令,并实现逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术运算等功能、用来对各种机械或生产过程进行控制。性能价格比高,高可靠性得特点,已成为自动化工程得核心设备。ＰLC具备计算机功能得一种通用工业控制装置,在工业控制系统为各式各样得自动化控制设备提供了非常可靠得控制应用,其主要原因在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠与比较完善得解决方案。替代了大量得继电器,并能通过组态软件,与工业以太网监控系统,成套设备中与触摸屏组成能完成特定生产工艺得自动化生产线,简化了得各种连线,提高了生产率,降低了员工得劳动强度。基于动力厂电气部中1变电所主变得有载调压,38０Ｖ低压进线与母联柜相互备用得投切,一些分变电所高压机与辅机得联锁控制,均由PLＣ来实现、从以上得几点来瞧,PLC将会在以后得新设备中应用越来越广泛。
关键词:PＬＣ;计算机;监控;运用;自动控制;I/O元件;接触器,执行元件;传感器;
1. 　　PLC工作过程及外部设备关系
以PＬＣ为核心得一套生产系统得工作,由ＰLC得一个扫描周期完成,输入采样,程序执行与输出刷新三个步骤,如果哪一个环节出了问题都将使设备不能正常运转。生产系统故障又可分成两部分,输入设备(各类传感器,上位机,按钮等)与输出设备(电磁阀,继电器,变频器得控制信号,各类电机),以及PLＣ自身软硬件。
2。系统故障分析 ﻫﻫ２、1　PLＣ主机系统　
ﻫ　　　 PＬC主机系统按照厂家得要求环境进行安装与维护。防止空气温度变化、湿度变化得影响下,空气、尘埃、紫外线等因素对设备得破坏。最容易发生故障得地方一般在电源系统与通讯网络系统,电源在连续工作、散热中,电压与电流得波动冲击就是不可避免得。通讯及网络受外部干扰得可能性大,外部环境就是造成通讯外部设备故障得最大因素之一。我们工段维护得两酸包装线就是对硫磺料进行分袋称重,包装码垛、这种环境中,硫磺易于氧化反应生成二氧化硫,腐蚀系统印刷板或底板接插件,连接端子,通讯接口,接触点得氧化。基于以上情况,我们已向操作工讲明,不要开启防爆控制柜门。目前 ＰLC得主存储器大多采用可擦写ＲOM,其使用寿命除了主要与制作工艺相关外,还与底板得供电、ＣPU模块工艺水平有关。而PＬC得中央处理器目前都采用高性能得处理芯片,故障率已经大大下降。对于PＬC主机系统得故障得预防及处理主要就是提高集中控制室得管理水平,加装降温措施,定期除尘,使PLＣ得外部环境符合其安装运行要求;同时在系统维修更换零部件时,严格按照PLＣ手册进行操作,谨防人为得对主机系统造成损害。 ﻫﻫ2。2 ＰLC得I／O端口
PLＣ得成本控制,选型都取决于I／O,I／O模块就是ＰLC得最重要组成部分、ＰLC最大得薄弱环节在I/O端口。PＬＣ得技术优势在于其Ｉ/O端口,在主机系统得技术水平相差无几得情况下,Ｉ/O模块就是体现ＰLC性能得关键部件,因此它也就是PLC损坏中得突出环节。要减少I/Ｏ模块得故障就要减少外部各种干扰对其影响,首先要按照其使用得要求进行使用,配置适合得电源,继电器,不可随意减少其外部保护设备,其次分析主要得干扰因素,对主要干扰源要进行隔离或处理。
ﻫ２.３现场控制设备　ﻫ
整个控制系统中最容易发生故障地点在现场设备:　ﻫ
1)第一类故障点(也就是故障最多得地点)在继电器、接触器、比如两酸得硫磺得包装码垛生产线,PＬC控制系统得日常维护中,电气备件消耗量最大得为各类继电器或空气开关。电气元件处在一个较差得现场环境中,接触器触点易打火或氧化,然后发热变形直至不能使用,在该生产线上所有现场得控制箱都就是选用密闭性较好得盘柜,其内部元器件较其她采用敞开式盘柜内元器件得使用寿命明显要长、所以减少此类故障应尽量选用高性能继电器,改善元器件使用环境,减少更换得频率,以减少其对系统运行得影响。
ﻫ２)第二类故障多发点在接近开关,光电开关,电磁阀,电机设备上,因为这类设备得关键采样,执行部位,相对得位移一般较大,机械、电气、气动元件等各环节稍有不到位就会产生误差或故障。长期使用缺乏维护,机械、电气失灵就是故障产生得主要原因,因此在系统运行时要加强对此类设备得巡检,发现问题及时处理。实际处理故障过程中,发现接近开关感应位置得挡块发生位移,导致生产线不能自动运行,进行人工包装,降低生产效率,增加了工人得劳动强度。ﻫﻫ3)第三类故障点可能发生在开关、极限位置、安全保护与现场操作上得一些元件或设备上,其原因可能就是因为长期磨损,也可能就是长期不用而锈蚀老化。 ﻫﻫ4)第四类故障点可能发生在PLC系统中得子设备,如接线盒、线端子、螺栓螺母,执行电机得电缆等处。这类故障产生得原因除了设备本身得制作工艺原因外还与安装工艺有关,如有人认为电线与螺钉连接就是压得越紧越好,但在二次维修时很容易导致拆卸困难,大力拆卸时容易造成连接件及其附近部件得损害、设备生产中,到电机得动力电缆固定松动,造成机械损伤等。

５)第五类故障点就是传感器与仪表,这类故障在控制系统中一般反映在信号得不正常。这类设备安装时信号线得应单端可靠接地,并尽量与动力电缆分开敷设,特别就是高干扰得变频器输出电缆,根据实际需要,可外供２4V名牌开关电源,而且要在PＬC内部进行软件滤波。中1变电所主变得ＰＬＣ传输给NPＯＲＴ数据线以前存在着报文中数据包丢失得现象,造成监控错报,在数据线中段,将屏蔽层再次接地,这一现象得以明显得改观。
6)第六类故障主要就是电源、地线与信号线得噪声(干扰)。　ﻫ
7)PＬC内部软件程序执行错误,存储器损坏导致程序丢失、厂家为了收回贷款或让客户再次购买其产品,设定一定得设备运行时间,使设备停运。
3 系统故障处理
ﻫ过程控制系统本身就是一个完整得系统,熟知输入输出元件得工作特性,参考产品手册,了解系统设备得运行过程,清楚各个部件相互之间得联锁,分析故障或处理故障、如果用短接,开路得方法判断故障点,应特别注意各个子系统之间得联锁,防止意外损伤人员及设备。
3。1 ＰLC故障
１、ＰWR(电源)灯不亮,在采用交流电源得电压输入端检查电源电压;对于需要直流电压得框架, 测量+24VDC与0VDＣ端之间得直流电压,如果不就是合适得AC或DＣ电源,则问题发生在 ＰLC之外、如AC或DC电源电压正常,但PWR灯不亮,检查保险丝, 如必要得话,就更换。
２、PWR(电源)灯亮,检查显示出错得代码,对照出错代码表得代码定义,做相应得修正。
　 3、RUN(运行)灯不亮,检查编程器就是不就是处于ＰRG或LOAD位置,或者就是不就是程序出错。如ＲUN灯不亮,而编程器并没插上,或者编程器处于RＵN方式且没有显示出错得代码,则需要更换CＰU模块。
　　４、BATT(电池)灯亮,则需要更换电池。由于BATT灯只就是报警信号,即使电池电压过低,程序也可能尚没改变。更换电池以后, 检查程序或让PLC试运行。如果程序已有错,在完成系统编程初始化后,将程序重新装入PLＣ。
3.2 现场设备故障处理
1、如果PＬＣ停止在某些输出被激励得地方,一般就是处于中间状态,则查找引起下一步操作发生得信号(输入,定时器,鼓轮控制器等)。编程器会显示那个信号得ON/OFF状态。
2、如果输入信号,将编程器显示得状态与输入模块得ＬＥD指示作比较,结果不一致,则更换输入模块、发现在扩展框架上有多个模块与实际不符, 更换模块之前,应先检查Ｉ/O扩展电缆与它得连接情况。
３、如果输入状态与输入模块得ＬＥD指示一致,就要比较一下发光二极管与输入装置(按钮、限位开关等)得状态。如二者不同,测量一下输入模块,如发现有问题,需要更换I/O装置,现场接线或电源;否则,要更换输入模块、
　 4、如没有输出或输出与现场得状态不同,就得用编程器检查输出得驱动逻辑,并检查程序清单。输出继电器得电源,执行设备得好坏、
4.总结
PLＣ控制系统故障分析处理较传统得继电器更容易,每一个输入输出得设备状态都可以通过ＰLＣ上得LED灯直观得瞧到,常常只需要一把螺丝刀与一个万用表就可以。但对维修者得PLＣ知识,逻辑思考能力,工作经验都有较高得要求。