PLC故障排查步驟的思路和方法

1、PLC 故障排查步驟的思路和方法plc 硬件損壞或軟件運(yùn)行出錯(cuò)的概率極低，檢查故障時(shí)， 重點(diǎn)應(yīng)放在 PLC 的外圍電氣元件， PLC 的故障大多數(shù)是外圍 接口信號(hào)故障，維修時(shí)，只要 PLC 有部分控制的動(dòng)作正常， 就不用懷疑 PLC 的程序問題。 確認(rèn)運(yùn)算程序有輸出， 而 PLC 的接口沒有輸出，則為接口電路故障。 PLC 系統(tǒng)的硬件故障 多于軟件故障，大多是外部信號(hào)不滿足或執(zhí)行元件故障引 起，而不是 PLC 系統(tǒng)的問題。可根據(jù) PLC 輸入、輸出狀態(tài) 來(lái)判斷故障。 PLC 的輸入輸出信號(hào)都要通過 I/O 通道，有些 故障會(huì)在 I/O 接口通道上反映出來(lái)，有時(shí)通過觀察 I/O 接口 狀態(tài)，就可

2、找出故障原因。 PLC 都具有自診斷功能，檢查故 障時(shí)可根據(jù)報(bào)警信息，查明原因并確定故障部位，也是檢查 和排除 PLC 故障的基本手段和方法。 先判斷故障是全局還是 局部的，上位機(jī)顯示多處控制元件工作不正常，提示很多報(bào) 警信息， 就需要檢查 CPU 模塊、 存儲(chǔ)器模塊、 通信模塊及電 源等公共部分。經(jīng)驗(yàn)表明 PLC 控制系統(tǒng)出現(xiàn)的絕大部分故 障，都是通過 PLC 程序檢查出來(lái)的。 PLC 控制系統(tǒng)的動(dòng)作都 是按照一定順序來(lái)完成的，觀察系統(tǒng)的動(dòng)作過程，比較故障 和正常時(shí)的情況，大多可發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)，判斷出現(xiàn)故障原因。有 些故障可在屏幕上直接顯示出報(bào)警原因，有些雖然有報(bào)警信 息，但并沒有直接反映出報(bào)警的

3、原因；還有些故障不產(chǎn)生報(bào)警信息，只是有些動(dòng)作不執(zhí)行； 遇到以上兩種情況， 跟蹤 PLC程序的運(yùn)行是檢查故障的有效方法。 PLC 故障分為軟件故障 和硬件故障，本文結(jié)合 PLC 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)故障處理實(shí)例，分享 PLC 故障維修經(jīng)驗(yàn)，本文是 PLC 高手速成秘籍！ ！ PLC 主要 由中央處理單元、輸入接口、輸出接口、通信接口等部分組 成，其中 CPU 是 PLC 的核心， I/0 部件是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與 CPU 之間的接口電路，通信接口用于與編程器和上位機(jī)連 接。對(duì)于整體式 PLC ，所有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)；對(duì)于模 塊式 PLC ，各功能部件獨(dú)立封裝，稱為模塊或模板，各模塊 通過總線連接，安裝在機(jī)架

4、或?qū)к壣?。西門子plc 系列產(chǎn)品PLC 系統(tǒng)故障分析 PLC 控制系統(tǒng)故障分為軟件故障和硬件 故障兩部分。 PLC 系統(tǒng)包括中央處理器、 主機(jī)箱、 擴(kuò)展機(jī)箱、 I/O 模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備包括 I/0 端口和現(xiàn)場(chǎng)控制檢測(cè)設(shè)備，如繼電器、接觸器、閥門、電 動(dòng)機(jī)等。 1、 PLC 軟件故障 PLC 具有自診斷能力，發(fā)生模塊 功能錯(cuò)誤時(shí)往往能報(bào)警并按預(yù)先程序作出反應(yīng)，通過故障指 示燈就可判斷。當(dāng)電源正常，各指示燈也指示正常，特別是 輸入信號(hào)正常，但系統(tǒng)功能不正常（輸出無(wú)或亂）時(shí)，本著 先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現(xiàn) 問題。用戶程序儲(chǔ)存在 PLC 的 RA

5、M 中，是掉電易失性的， 當(dāng)后備電池故障系統(tǒng)電源發(fā)生閃失時(shí)，程序丟失或紊亂的可 能性就很大，強(qiáng)烈的電磁干擾也會(huì)引起程序出錯(cuò)。2、 PLC硬件故障 PLC 主機(jī)系統(tǒng)故障 A 、電源系統(tǒng)故障。電源在連 續(xù)工作、散熱中，電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可避免的。B 、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。通訊及網(wǎng)絡(luò)受外部干擾的可能性大，外 部環(huán)境是造成通訊外部設(shè)備故障的最大因素之一。系統(tǒng)總線 的損壞主要由于 PLC 多為插件結(jié)構(gòu)， 長(zhǎng)期使用插拔模塊會(huì)造 成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線損壞，在空氣 溫度變化、濕度變化的影響下，總線的塑料老化、印刷線路 的老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。孑PLC的 I/O 端

6、口故障。 I/O 模塊的故障主要是外部各種干擾的影 響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用，不可隨意減少其外 部保護(hù)設(shè)備，其次分析主要的干擾因素，對(duì)主要干擾源要進(jìn) 行隔離或處理?，F(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備故障A、繼電器、接觸器。減少此類故障應(yīng)盡量選用高性能繼電器，改善元器件使用環(huán) 境，減少更換的頻率。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境如果惡劣，接觸器觸點(diǎn)易打 火或氧化，然后發(fā)熱變形直至不能使用。B、閥門或閘板等類設(shè)備。長(zhǎng)期使用缺乏維護(hù)，機(jī)械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的 主要原因，因這類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位，相對(duì)的位移一般較 大，或者要經(jīng)過電氣轉(zhuǎn)換等幾個(gè)步驟才能完成閥門或閘板的 位置轉(zhuǎn)換，或者利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置轉(zhuǎn) 換，機(jī)械、電氣

7、、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會(huì)產(chǎn)生誤差或 故障。C、開關(guān)、極限位置、安全保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)操作上的一些 元件或設(shè)備故障，其原因可能是因?yàn)殚L(zhǎng)期磨損，或長(zhǎng)期不用而銹蝕老化。對(duì)于這類設(shè)備故障的處理主要體現(xiàn)在定期維 護(hù)，使設(shè)備時(shí)刻處于完好狀態(tài)。對(duì)于限位開關(guān)尤其是重型設(shè) 備上的限位開關(guān)除了定期檢修外，還要在設(shè)計(jì)的過程中加入 多重的保護(hù)措施。 D 、PLC 系統(tǒng)中的子設(shè)備，如接線盒、線 端子、螺栓螺母等處故障。這類故障產(chǎn)生的原因主要是設(shè)備 本身的制作工藝、安裝工藝及長(zhǎng)期的打火、銹蝕等造成。根 據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，這類故障一般是很難發(fā)現(xiàn)和維修的。 所以在設(shè)備的安裝和維修中一定要按照安裝要 求的安裝工藝進(jìn)行，不留設(shè)備隱患。E、

8、傳感器和儀表故障。這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號(hào)的不正常。這類設(shè)備 安裝時(shí)信號(hào)線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地，并盡量與動(dòng)力電纜 分開敷設(shè)，特別是高干擾的變頻器輸出電纜，而且要在 PLC 內(nèi)部進(jìn)行軟件濾波。F、電源、地線和信號(hào)線的噪聲 （干擾） 故障。 PLC 系統(tǒng)故障實(shí)例分析 1、 PLC 軟故障實(shí)例一臺(tái)停機(jī) 一段時(shí)間的 PLC 控制系統(tǒng)上電后無(wú)法啟動(dòng)故障檢查、處理： 檢修人員在檢查后認(rèn)為程序出錯(cuò)，很自然地將 EPROM 卡插 人 PLC 中，總清后拷貝程序，完成后重啟，故障依舊，由于 程序不大，逐條把 EPROM 上的程序讀出，與手冊(cè)上的指令 核對(duì)后發(fā)現(xiàn)完全一樣，重復(fù)拷貝無(wú)效后認(rèn)為是 PLC

9、硬件故 障。用PG將備份程序調(diào)出，與EPROM上的程序進(jìn)行比對(duì)， 結(jié)果語(yǔ)句指令表相同，但程序存放地址發(fā)生了變化，把備份 程序發(fā)送到 PLC 后設(shè)備運(yùn)行正常。 可見 EPROM 上的程序也出現(xiàn)了錯(cuò)誤，擦除后重新寫入問題解決。2、PLC 硬件故障實(shí)例某石化裝置西門子 PLC ( S7-300, CPU315-2DP )在 使用時(shí)， 突然停止運(yùn)行故障檢查、 分析： 檢查報(bào)警燈、 程序、 供電電源，在檢查報(bào)警時(shí)，發(fā)現(xiàn) CPU 上 BAT 燈亮起。檢査 程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)沒有對(duì)電池失效進(jìn)行故障處理。故障處理：更 換 CPU 電池，對(duì)電池失效故障在程序中進(jìn)行相應(yīng)處理。 某 日晚，壓縮機(jī) PLC 與主控 PLC

10、通訊突然中斷，主控 dcs 上 顯示壓縮機(jī) PLC 與主控 PLC 通訊中斷報(bào)警，壓縮機(jī)控制室 里的電機(jī)信號(hào)在主控合成 DCS 上均顯示紅色(停止?fàn)顟B(tài)) ， 壓縮機(jī)控制室里的一些流量、壓力、溫度等信號(hào)，在主控合 成 DCS 上均顯示高低報(bào)警。 由于通訊中斷使壓縮機(jī)控制室里 一些重要聯(lián)鎖不能送到主控，從而使全廠停車故障檢查、分 析：從理論上講，引起壓縮機(jī) PLC 和主控 PLC 通訊中斷的 原因主要是兩個(gè)：一個(gè)是軟件不同步；另一個(gè)是由于硬件如 CP525 卡、 CPU 卡故障。首先從軟件方面進(jìn)行處理。在主控 PLC 進(jìn)行了同步操作，強(qiáng)制通訊數(shù)據(jù)字 DW13 的第 14 位， 結(jié)果通訊仍然沒有建立

11、起來(lái)， 看來(lái)不是主控 PLC 不同步引起 的。接著在壓縮機(jī) PLC 對(duì)其進(jìn)行了同步操作， 強(qiáng)制通訊數(shù)據(jù) 字 MW10 的第 14 位，結(jié)果通訊建立。從而確認(rèn)這次壓縮機(jī) 的 PLC 與主控 PLC 通訊中斷的原因是由于壓縮機(jī)程序不同 步引起的，造成程序不同步的原因是外界的電磁干擾。故障 處理：為了避免此類故障的再次發(fā)生， 應(yīng)加強(qiáng)控制室的屏蔽，禁止在控制室使用移動(dòng)電話等通訊工具。西門子PLC(S7-300)的SF燈報(bào)警故障檢查、分析：SF燈報(bào)警說(shuō)明輸入點(diǎn)有故障。故障處理：檢查各個(gè)輸入點(diǎn)工作狀態(tài)，在檢查 時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)溫度變送器沒有輸入信號(hào)，經(jīng)處理后故障消 失。PLC某個(gè)輸入點(diǎn)外部沒有被接通(即使拆

12、開該輸人端 子上的連接線效果也相同) ，但該輸入點(diǎn)實(shí)際已經(jīng)被接通而 且相應(yīng)輸入指示燈常亮故障分析：判斷該端子的相鄰端子已 經(jīng)被接通， 而 PLC 的輸入端子之間存在鐵屑， 導(dǎo)致了該輸入 點(diǎn)被接通， 或該輸入點(diǎn)已經(jīng)被損壞。 故障處理： 拆開 PLC 的 所有輸入端子的連線，發(fā)現(xiàn)輸入端子排上存在很多鐵屑，將 端子上的鐵屑吹干凈，然后恢復(fù)接線，故障被排除?？刂?系統(tǒng) PLC 數(shù)字輸入卡 SF 燈變紅色故障檢查、分析：將卡件 電源重新送電后， 故障現(xiàn)象依然存在； 重新啟動(dòng) PLC 主機(jī)后， 故障指示燈仍舊是紅色。于是對(duì)卡件所接收的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)一一 進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)一回訊開關(guān)有異常。用萬(wàn)用表測(cè)量后發(fā)現(xiàn)， 回路電阻無(wú)窮大，這說(shuō)明回訊開關(guān)壞而被數(shù)字輸入卡檢測(cè) 到。故障處理：更換備件后故障指示燈滅。 造粒機(jī) PLC 控 制系統(tǒng)模擬輸入卡接收的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)在 DCS 上指示無(wú)窮大故 障檢查、分析：分析可能是現(xiàn)場(chǎng)壓力變送器和接線箱之間相 互連接的通訊電纜出現(xiàn)故障，于是更換通訊電纜，但現(xiàn)象依 然如故。仔細(xì)檢查分析整個(gè)回路后發(fā)現(xiàn)，在回路中容易出現(xiàn) 的地方有三個(gè)，壓力變送器本身、通訊電纜、卡件，壓力變 送器、通訊電纜都已排除。將卡件拆開來(lái)看后發(fā)現(xiàn)里面的一 個(gè)小的集成塊已經(jīng)被燒毀