關(guān)于西門子PLC控制系統(tǒng)工作原理及常見故障應(yīng)用分析

1、    關(guān)于西門子plc控制系統(tǒng)工作原理及常見故障應(yīng)用分析    常燾摘 要：本文主要就西門子plc控制系統(tǒng)的工作原理以及故障分布加以闡述，然后就控制系統(tǒng)故障診斷方法以及故障的解決措施詳細(xì)探究，希冀能借助此次理論研究，為具體的故障解決提供相應(yīng)參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：故障；控制系統(tǒng)；西門子plcdoi：10.16640/ki.37-1222/t.2018.20.1370 引言自動化技術(shù)的迅速發(fā)展背景下，在生產(chǎn)當(dāng)中對自動化技術(shù)的應(yīng)用也起到了良好作用，西門子plc控制系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了工作的效率和質(zhì)量，從整體的生產(chǎn)力水平方面有了提升。但是控制系統(tǒng)在具體的應(yīng)用中，受

2、到主要因素的影響還存在著一些故障，解決好實(shí)際中的故障問題，才能真正有助于系統(tǒng)的應(yīng)用作用充分發(fā)揮。1 西門子plc控制系統(tǒng)的工作原理以及故障分布（1）西門子plc控制系統(tǒng)的工作原理。西門子plc控制系統(tǒng)的工作過程中，輸入采樣以及用戶程序執(zhí)行和輸出刷新是關(guān)鍵的階段，這些環(huán)節(jié)操作完成就是一個掃描周期。西門子plc控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，系統(tǒng)cpu通過相應(yīng)掃描速度來重復(fù)這幾個不同的階段操作，而在程序執(zhí)行的時候，plc是通過上下順序?qū)μ菪螆D進(jìn)行掃描的，掃描的時候是從程序左邊的觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路向右進(jìn)行掃描，這樣就從整體上形成了左右上下的邏輯運(yùn)算，結(jié)合結(jié)果對邏輯線圈在儲存區(qū)對應(yīng)位狀態(tài)進(jìn)行刷新，或是對輸出線

3、圈在映象區(qū)當(dāng)中對應(yīng)位狀態(tài)實(shí)施刷新，以及確定是不是要對規(guī)定特殊功能指令進(jìn)行執(zhí)行做出判斷。程序執(zhí)行過程中輸入點(diǎn)在映象區(qū)中狀態(tài)數(shù)據(jù)不變化，其他都會發(fā)生變化1。在掃描程序結(jié)束后就進(jìn)入到輸出刷新的環(huán)節(jié)，cpu會依照映象區(qū)對應(yīng)狀態(tài)以及數(shù)據(jù)刷新輸出鎖存電路，然后通過輸出電路驅(qū)動外設(shè)。（2）西門子plc控制系統(tǒng)故障分布。西門子plc控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，會受到多方面的原因影響而出現(xiàn)故障，這些故障的出現(xiàn)會造成控制系統(tǒng)的不動作，所以減少西門子plc控制系統(tǒng)的故障發(fā)生就顯得比較關(guān)鍵。西門子plc控制系統(tǒng)的故障分布來看，主要是出現(xiàn)在外設(shè)部分，其發(fā)生故障占plc系統(tǒng)故障95%，西門子plc自身的故障只有5%。在對西門子

4、plc控制系統(tǒng)的故障解決過程中，就要充分注重對外部設(shè)備維護(hù)管理2。而對于西門子plc自身的故障有10%是內(nèi)部故障所致，其他故障都是在i/o模板上發(fā)生，所以在了解了系統(tǒng)故障分布之后，對故障的處理就能縮小范圍。2 西門子plc控制系統(tǒng)故障診斷方法及解決措施（1）西門子plc控制系統(tǒng)故障診斷方法。西門子plc控制系統(tǒng)的故障發(fā)生后，采用科學(xué)的診斷方法是比較關(guān)鍵的，這是提高故障解決效率的重要舉措。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得在系統(tǒng)故障的診斷方面也比較方便，選擇性比較多，如儀器專項(xiàng)檢測法的應(yīng)用，對西門子plc控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊運(yùn)行狀態(tài)能進(jìn)行檢測分析，對系統(tǒng)接地檢測通過電阻測試儀的應(yīng)用，對其接地阻值是不是能夠達(dá)到相應(yīng)的

5、要求進(jìn)行判斷和處理3。再者，通過簡易故障診斷法的應(yīng)用，對于西門子plc控制系統(tǒng)的常見故障的診斷能發(fā)揮其積極作用，但是在應(yīng)用這一方法的時候就要有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。故障檢測方法的應(yīng)用中，智能診斷的方法應(yīng)用是比較先進(jìn)的，主要是對當(dāng)前s7軟件的應(yīng)用，對硬件診斷的效率比較高，能在線查看緩沖區(qū)診斷信息從而進(jìn)行針對性的處理。除此之外，西門子plc控制系統(tǒng)的故障診斷方法當(dāng)中，邏輯分析法以及折半查找法和對比替代法也是重要的故障診斷方法。如折半查找法，在其應(yīng)用過程中，對整體控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較熟悉，有目的有方向進(jìn)行查找，從而確定系統(tǒng)的故障部位和區(qū)域，從這些方面得到了加強(qiáng)，才能有助于系統(tǒng)故障的解決。（2）西門子plc控制系統(tǒng)

6、故障解決措施。西門子plc控制系統(tǒng)的故障解決措施的實(shí)施，要和實(shí)際故障的類型和內(nèi)容相結(jié)合，提高故障解決的效率。從西門子plc控制系統(tǒng)的實(shí)際故障發(fā)生的情況能夠看到，主要有幾層不同故障，第一層的故障類型主要是系統(tǒng)的外設(shè)故障，這也是故障發(fā)生比較多的部分。判斷這一層的故障就要結(jié)合plc輸入輸出指示燈進(jìn)行判斷，輸入輸出指示燈同步閃亮就是系統(tǒng)的外設(shè)故障，改變輸入指示燈同步發(fā)生改變。這一類型的故障主要有，接觸器及繼電器故障，開關(guān)及閥門等方面故障4。在出現(xiàn)這些故障的時候，就要進(jìn)行逐次的加以排查，發(fā)生故障原因及時性的進(jìn)行處理，檢查故障的時候從安全回路進(jìn)行排查，因?yàn)檫@一部分就是控制系統(tǒng)的核心，對整個系統(tǒng)的運(yùn)行有著控

7、制作用，所以在這一方面得以明確就能方便故障的解決。西門子plc控制系統(tǒng)控制器故障的發(fā)生，主要是內(nèi)部輸入模塊的故障所致，或者是電源內(nèi)部電壓不正常所致。內(nèi)部接入設(shè)備比較多，以及輸入設(shè)備出現(xiàn)短路的時候，就會造成電源停止供電，這就需要切斷輸入設(shè)備電源進(jìn)行測量，通過上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行故障判斷。在軟觸點(diǎn)不同顏色顯示不同工作狀態(tài)下就能了解故障發(fā)生的位置5。另外，對于plc自身的故障主要是程序的錯誤，就要把程序備份進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行來查看故障問題。對西門子plc控制系統(tǒng)的故障處理過程中，會出現(xiàn)死機(jī)以及系統(tǒng)故障燈亮的情況，需要對系統(tǒng)重啟，沒有改善就要斷電把儲存卡取出，然后送電把開關(guān)打到向下位置，十秒后進(jìn)行啟動。故障沒有

8、解決就是軟件程序的問題，就要對程序備份后進(jìn)行程序校驗(yàn)判斷是不是一致，通過重新編譯程序?qū)τ布M態(tài)的正常性加以判斷，如果不能解決，就要把原來的程序恢復(fù)，并傳輸?shù)娇盏呐R時數(shù)據(jù)區(qū)。3 結(jié)語總之，當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展背景下，工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展對自動化技術(shù)的應(yīng)用需求在不斷增大，西門子plc控制系統(tǒng)的應(yīng)用是提高工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重要支持技術(shù)。在對西門子plc控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，解決其故障是比較關(guān)鍵的工作，希望能在此次的理論研究下，能為實(shí)際的系統(tǒng)故障解決起到一定啟示作用。參考文獻(xiàn)：1趙江，易端前，俞劍俠.西門子s5系列plc常見故障診斷j. 科技展望，2016（08）.2周政偉.西門子plc控制系統(tǒng)工作原理及常見故障分析j.山東工業(yè)技術(shù)，2016（07）.3趙