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      PLC控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)和故障類型

      2018年05月31日 09:40:57人氣:1269來源:廣州鴻懿電氣設(shè)備有限公司

      PLC控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)和故障類型

       

      PLC控制系統(tǒng)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(zhuǎn)換模板和傳感器;CPU作為系統(tǒng)的核心,完成接收數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù),輸出控制信號;輸出部分有的系統(tǒng)用到DA模板,將輸出信號轉(zhuǎn)換為模擬量信號,經(jīng)過功放驅(qū)動執(zhí)行器;大多數(shù)系統(tǒng)直接將輸出信號給輸出模板,由輸出模板驅(qū)動執(zhí)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(tǒng)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:

       ?。?)輸入故障,即操作人員的操作失誤;

        ■傳感器故障;

        ■執(zhí)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(jiān)測,對故障進行預(yù)報和處理。

       

        PLC控制系統(tǒng)的故障診斷方法

        PLC控制系統(tǒng)故障的宏觀診斷

        故障的宏觀診斷就是根據(jù)經(jīng)驗,參照發(fā)生故障的環(huán)境和現(xiàn)象來確定故障的部位和原因。PLC控制系統(tǒng)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(jù)使用情況可初步判斷出故障類型、發(fā)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(xiàn)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(tǒng)運行時間較長所引發(fā)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(guān)、執(zhí)行機構(gòu)和負載是否有故障:然后檢查PLC的I/O模板是否有故障:zui后檢查PLC的CPU是否有故障。

        ■在檢查PLC本身故障時,可參考PLC的CPU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(tǒng)設(shè)計錯誤,此時要重新檢查系統(tǒng)設(shè)計,包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。

       

        PLC控制系統(tǒng)的故障自診斷

        故障自診斷是系統(tǒng)可維修性設(shè)計的重要方面,是提高系統(tǒng)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(tǒng)自診斷的內(nèi)容不同。PLC有很強的自診斷能力,當PLC出現(xiàn)自身故障或外圍設(shè)備故障,都可用PLC上具有的診斷指示功能的發(fā)光二極管的亮、滅來查找。

        總體診斷

        根據(jù)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(tǒng)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(diào)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(yīng)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(tǒng)已因某種異常而終止了正常運行。檢查流程如圖3所示.


      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(shè)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(guān)外,還與聯(lián)接配線、接線端子、保險絲等元件狀態(tài)有關(guān)。

        出現(xiàn)輸入故障時,首先檢查LED電源指示器是否響應(yīng)現(xiàn)場元件(如按鈕、行程開關(guān)等)。如果輸入器件被激勵(即現(xiàn)場元件已動作),而指示器不亮,則下一步就應(yīng)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(jù)編程器件監(jiān)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(xiàn)輸出故障時,首先應(yīng)察看輸出設(shè)備是否響應(yīng)LED狀態(tài)指示器。若輸出觸點通電,模塊指示器變亮,輸出設(shè)備不響應(yīng)。那么,首先應(yīng)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(yīng)檢查現(xiàn)場接線。若根據(jù)編程設(shè)備監(jiān)視器顯示一個輸出器被命令接通,但指示器關(guān)閉,則應(yīng)替換模塊。

        在診斷輸入/輸出故障時,是區(qū)分究竟是模塊自身的問題,還是現(xiàn)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(fā)現(xiàn)。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(yīng),則應(yīng)更換模塊。若更換后仍無效,則可能是現(xiàn)場連接出問題了。輸出設(shè)備截止,輸出端間電壓達到某一預(yù)定值,就表明現(xiàn)場連線有誤。若輸出器受激勵,且LED指示器不亮,則應(yīng)替換模塊。如果不能從IO模塊中查出問題,則應(yīng)檢查模塊接插件是否接觸不良或未對準。zui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(tài)指示器能提供許多關(guān)于現(xiàn)場設(shè)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(shè)電源指示器,輸出模塊則常設(shè)一個邏輯指示器。

        對于輸入模塊,電源LED顯示表明輸入設(shè)備處于受激勵狀態(tài),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(tài);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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