可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現分散控制，集中管理。目前PLC在化工業(yè)自動(dòng)化控制方面發(fā)揮著(zhù)巨大作用，為各種各樣的自動(dòng)化控制設備提供了廣泛、可靠的控制應用。

　　但是使用過(guò)程中它發(fā)生故障怎么辦？小七就先介紹PLC的結構原理以及廠(chǎng)商讓大家對它有一個(gè)認識，接著(zhù)小七在故障處理以及使用注意事項等方面給大家提供一些建議。

　　PLC的結構

　　從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。

　　固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。

　　PLC電控柜內部布置和元器件

　　PLC分級網(wǎng)絡(luò )的示意圖

　　PLC在污水余熱處理回收系統的應用

　　PLC的原理視頻

　　PLC是采用一類(lèi)可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程。了解PLC的原理是你從事與它相關(guān)工作的基礎。

　　PLC的廠(chǎng)商

　　PLC的廠(chǎng)商可謂百花齊放，每家都有自己的特色。對于初次接觸的人來(lái)說(shuō)，可謂無(wú)從下手，只能在以后的工作中慢慢發(fā)現從而不斷的學(xué)習。以下表格詳細的列出了市面上絕大多數的PLC的廠(chǎng)商及其主要產(chǎn)品。

　　拙見(jiàn)

　　1、在故障排查時(shí)了解PLC的廠(chǎng)家品牌是很重要的，根據品牌特性來(lái)查找和解決問(wèn)題會(huì )更快速。

　　2、目前中國市場(chǎng)占有率最高的小型的PLC有日產(chǎn)PLC品牌：三菱、歐姆龍，歐美系列：西門(mén)子等。大型PLC四大品牌：西門(mén)子，施耐德，AB（羅克韋爾），GE。中型PLC：西門(mén)子，施耐德，歐姆龍，三菱。基本上學(xué)會(huì )三菱PLC，一般國產(chǎn)PLC都可以搞的定。

　　PLC怎么維修？

　　1CPU異常

　　CPU異常報警時(shí)，應檢查CPU單元連接于內部總線(xiàn)上的所有器件。具體方法是依次更換可能產(chǎn)生故障的單元，找出故障單元，并作相應處理。

　　2存儲器異常

　　存儲器異常報警時(shí)，如果是程序存儲器的問(wèn)題，通過(guò)重新編程后還會(huì )再現故障。這種情況可能是噪聲的干擾引起程序的變化，否則應更換存儲器。

　　3輸入/輸出單元異常、擴展單元異常

　　發(fā)生這類(lèi)報警時(shí)，應首先檢查輸入/輸出單元和擴展單元連接器的插入狀態(tài)、電纜連接狀態(tài)，確定故障發(fā)生的某單元之后，再更換單元。

　　4不執行程序

　　一般情況下可依照輸入---程序執行---輸出的步驟進(jìn)行檢查

　　(1)輸入檢查是利用輸入LED指示燈識別，或用寫(xiě)入器構成的輸入監視器檢查。當輸入LED不亮時(shí)，可初步確定是外部輸入系統故障，再配合萬(wàn)用表檢查。如果輸出電壓不正常，就可確定是輸入單元故障。當LED亮而內部監視器無(wú)顯示時(shí)，則可認為是輸入單元、CPU單元或擴展單元的故障。

　　(2) 程序執行檢查是通過(guò)寫(xiě)入器上的監視器檢查。當梯形圖的接點(diǎn)狀態(tài)與結果不一致時(shí)，則是程序錯誤(例如內部繼電器雙重使用等),或是運算部分出現故障。

　　(3)輸出檢查可用輸出LED指示燈識別。當運算結果正確而輸出LED指示錯誤時(shí)，則可認為是CPU單元、1/0接口單元的故障。當輸出LED是亮的而無(wú)輸出，則可判斷是輸出單元故障，或是外部負載系統出現了故障。

　　另外，由于PLC機型不同，1/0與LED連接方式的不一樣(有的接于1/0單元接口上，有的接于1/0單元上)。所以，根據LED判斷的故障范圍也有差別。

　　5部分程序不執行

　　檢查方法與前項相同

　　但是，如果計數器、步進(jìn)控制器等的輸入時(shí)間過(guò)短，則會(huì )出現無(wú)響應故障，這時(shí)應該校驗輸入時(shí)間是否足夠大，校驗可按輸入時(shí)間<輸入單元的最大響應時(shí)間+運算掃描時(shí)間乘以2的關(guān)系進(jìn)行。

　　6電源的短時(shí)掉電，程序內容也會(huì )消失

　　(1) 這時(shí)除了檢查電池，還要進(jìn)行下述檢查

　　(2)通過(guò)反復通斷PLC本身電源來(lái)檢查。為使微處理器正確啟動(dòng)，PLC中設有初使復位點(diǎn)電路和電源斷開(kāi)時(shí)的保存程序電路。這種電路發(fā)生故障時(shí)，就不能保存程序。所以可用電源的通、斷進(jìn)行檢查。

　　(3) 如果在更換電池后仍然出現電池異常報警，就可判定是存儲器或是外部回路的漏電流異常增大所致。

　　(4)電源的通斷總是與機器系統同步發(fā)生，這時(shí)可檢查機器系統產(chǎn)生的噪聲影響。因為電源的斷開(kāi)是常與機器系統運行同時(shí)發(fā)生的故障，絕大部分是電機或繞組所產(chǎn)生的強噪聲所致。

　　7PROM不能運轉

　　先檢查PROM插入是否良好，然后確定是否需要更換芯片

　　8電源重新投入或復位后，動(dòng)作停止

　　這種故障可認為是噪聲干擾或PLC內部接觸不良所致。噪聲原因一般都是電路板中小電容容量減小或元件性能不良所致，對接觸不良原因可通過(guò)輕輕敲PLC機體進(jìn)行檢查。還要檢查電纜和連接器的插入狀態(tài)。

　　9變頻器對PLC模擬量的干擾

　　在自動(dòng)化控制系統中，變頻器的使用越來(lái)越廣泛，變頻器對PLC模擬量干擾問(wèn)題也凸顯出來(lái)。下面舉一個(gè)變頻器對PLC模擬量干擾的例子以及用信號隔離模塊克服此類(lèi)干擾的解決辦法。

　　現象說(shuō)明：西門(mén)子PLC中AO點(diǎn)發(fā)出一路4-20mA電流控制信號，輸出至西門(mén)子變頻器，無(wú)法控制變頻器啟動(dòng)。

　　故障查找：

　　1、疑似模擬量輸出板卡問(wèn)題，用萬(wàn)用表測量4-20mA輸出信號，信號是正常的。

　　2、開(kāi)始懷疑是變頻器控制信號輸入端有了問(wèn)題，換了一臺同型號變頻器，問(wèn)題仍然如此。

　　3、用一臺手持式信號發(fā)射器做4-20mA輸出信號源，輸出標準電流信號至變頻器，這下變頻器啟動(dòng)了，因而我們排除了模擬量輸出板卡和變頻器的故障。

　　4、由此推測是變頻器的干擾信號傳導至模擬量通道所致。

　　5、為了驗證，在PLC模擬量4-20mA輸出通道中加裝了一臺信號隔離模塊TA3012，TA3012的輸入端子5、6接模擬量輸出模塊，輸出端子1、2端子接變頻器，3、4端子接外部24VDC供電電源，變頻器正常啟動(dòng)了。

　　6、據此斷定，問(wèn)題的根源在于變頻器干擾模擬量通道所致。

　　10三菱PLC的故障排查

　　三菱PLC如何進(jìn)行根據LED指示燈（POWER指示燈、EPROR指示燈、輸入指示燈、輸出指示燈）的工作情況對PLC故障原因進(jìn)行排查。

　　01

　　POWER指示燈

　　POWER指示燈即電源指示燈，首先給三菱plc基本單元供電，正常的情況下POWER指示燈會(huì )亮，不需調整。 如果不亮：

　　（1）就要檢查電源接線(xiàn)是否有問(wèn)題。另一種情況是在該電源上存在驅動(dòng)傳感器時(shí)，要行檢查有無(wú)負載短路或過(guò)電流的現象，根據實(shí)際情況進(jìn)行調整。

　　（2）檢查PLC內是否存在其他導電性干擾物或其它異常情況，從而導致燒壞基本單元內的保險絲，如果是，就要排除干擾物和異常情況，再換上相應好的保險絲即可。

　　02

　　EPROR指示燈

　　EPROR指示燈又稱(chēng)出錯指示燈，正常情況下是不亮的。EPROR指示燈故障指示有：

　　（1）EPROR指示燈閃爍 造成EPROR指示燈閃爍的原因有：

　　①程序語(yǔ)法錯誤（如忘記設置定時(shí)器或計數器的常數等）。

　　②有異常噪音、導電性異物混入等原因而引起程序內存的內容變化時(shí)。 如果三菱plc的運行狀態(tài)為“STOP”，而且所有的輸出變?yōu)镺FF時(shí)，首先要檢查程序是否有錯，再檢查有無(wú)導電性異物混入和高強度噪音源。

　　（2）EPROR指示燈亮 EPROR指示燈亮的原因有：

　　①第一種情況是三菱plc的CPU受到混入的導電性異物質(zhì)或受外部異常噪音的干擾，以致CPU失控或運算周期超過(guò)200ms，導致WDT出錯，EPROR指示燈亮。

　　②檢查plc的接地是否符合要求。檢查過(guò)程如果出現［EPROR］LED燈亮→閃爍的變化，請進(jìn)行程序檢查。

　　③如果EPROR指示燈是常亮狀態(tài)，檢查程序運算周期是否過(guò)長(cháng)（監視D8012可知最大掃描時(shí)間）。

　　④plc內部發(fā)生故障，請與技術(shù)服務(wù)商聯(lián)系。 如果plc運行狀態(tài)處于“STOP”，而且所有輸出變?yōu)镺FF時(shí)，可以進(jìn)行斷電復位，若plc恢復正常，請檢查一下有無(wú)異常噪音發(fā)生源和導電性異物混入的情況。

　　03

　　輸入指示燈

　　輸入指示燈常見(jiàn)指示故障：

　　（1）輸入信號開(kāi)關(guān)是OFF狀態(tài)，但是電路卻是導通的的原因：

　　①輸入開(kāi)關(guān)的額定電流容量過(guò)大或由于油侵入等原因，容易產(chǎn)生接觸不良。

　　②當輸入開(kāi)關(guān)與LED燈亮用電阻并聯(lián)時(shí)，即使輸入開(kāi)關(guān)OFF但并聯(lián)電路仍導通，仍可對三菱FX系列PLC進(jìn)行輸入。 以上原因不光OFF的輸入有影響，對ON的輸入同樣也影響。

　　（2）輸入信號開(kāi)關(guān)是ON狀態(tài)，但是電路卻無(wú)法導通的的原因：

　　①光傳感器等輸入設備的發(fā)光／受光部位受外界干擾（如雜質(zhì)、灰塵或者損傷等），導致靈敏度大幅降低，從而造成不能形成回路的運行狀態(tài)。

　　②輸入端子上存在不同的外加電壓損壞輸入回路。如：會(huì )造成三菱FX2N系列plc運算周期短的時(shí)間內，不能接收到ON和OFF的輸入。

　　04

　　輸出指示燈

　　輸出指示燈指示故障：負載不能進(jìn)行ON或OFF。 造成的原因：

　　①過(guò)載、負載短路或容量性負載的沖擊電流等，引起繼電器輸出接點(diǎn)粘合。

　　②接點(diǎn)接觸面不好導致接觸不良。

　　注意事項

　　1工作環(huán)境

　　溫度PLC要求環(huán)境溫度在0-55℃，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應足夠大，基本單元和擴展單元之間要有3Omm以上間隔；開(kāi)關(guān)柜上、下部應有通風(fēng)的百葉窗，防止太陽(yáng)光直接照射；如果周?chē)h(huán)境超過(guò)55℃，要安裝電風(fēng)刷強迫通風(fēng)。

　　濕度為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85%(無(wú)凝露)。

　　震動(dòng)應使PLC遠離強烈的震動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為10-55Hz的繁或連續振動(dòng)。當使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí),必采取誠震措施,如采用減震膠等。

　　空氣避兔有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、化氫等，對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝封閉性較好的控制室或控制柜中，并安裝空氣凈化裝置。

　　電源PLC供電電源為50Hz、220（1+10V）的交流電，對于電源線(xiàn)的干擾。PLC本身具有足夠的抵制能力，對于可靠性要求較高的場(chǎng)合或電源干擾特別嚴重的環(huán)境，可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器，以減少設備與地之的干擾，還可以在電源輸入端串聯(lián)LC濾波電路。FX系列PLC有直流24V輸出線(xiàn)端，該接線(xiàn)端可為輸入傳感器（如光電開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)）提供直流24V電源。當輸入端使用外接直流電源時(shí)，應選用直流穩壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。

　　2安裝與布線(xiàn)

　　動(dòng)力線(xiàn)、控制線(xiàn)及PLC的電源線(xiàn)和I/O線(xiàn)應分別配線(xiàn)，隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙膠線(xiàn)連接。

　　PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開(kāi)關(guān)柜內。

　　PLC的輸入與輸出最好分開(kāi)走線(xiàn)，開(kāi)關(guān)量與模擬量也要分開(kāi)敷設。模擬量信號的傳送應采用屏蔽線(xiàn)，屏蔽層應一端或兩端接地，接地電阻應小于屏蔽層電阻的1/10。

　　PLC基本單元與擴展單元以及給你模塊的連接線(xiàn)纜應單獨敷設，以防止外界信號的干擾。

　　交流輸入線(xiàn)和直流輸出線(xiàn)不要在同一根電纜，輸出線(xiàn)應盡量遠離高壓線(xiàn)和動(dòng)力線(xiàn)，避免并行。

　　交流輸出線(xiàn)和直流輸出線(xiàn)不要用一根電纜，輸出線(xiàn)應盡量遠離高壓線(xiàn)和動(dòng)力線(xiàn)，避免并行。

　　3I/O端的接線(xiàn)

　　輸入接線(xiàn)一般不要超過(guò)30米。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線(xiàn)可適當長(cháng)些。輸入輸出線(xiàn)不能用同一根電纜，輸入輸出線(xiàn)要分開(kāi)。盡可能采用常開(kāi)觸點(diǎn)形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。

　　輸出端接線(xiàn)分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類(lèi)型和電壓等級的輸出電壓，但在同一組中的輸出只能用同一類(lèi)型，同一電壓等級的電源。

　　由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒印制電路板。因此，應用熔絲保護輸出元件

　　4PLC和變頻器共用

　　在PLC和變頻器同時(shí)使用的自控系統中，應該著(zhù)重注意一下事項：

　　1.PLC供電電源與動(dòng)力系統電源(變頻器電源)分別配置，且PLC的供電應該選擇隔離變壓器；

　　2.動(dòng)力線(xiàn)盡量與信號線(xiàn)分開(kāi)，信號線(xiàn)要做屏蔽；

　　3.無(wú)論是模擬信號輸入還是模擬信號輸出，模擬量通道一律使用信號隔離模塊；

　　4.PLC程序里做軟件濾波設計；

　　5.信號地與動(dòng)力地分開(kāi)設計。

　　做好以上五點(diǎn)，變頻器對PLC模擬量干擾的問(wèn)題，即可迎刃而解。

　　關(guān)于PLC的分享

　　西門(mén)子PLC怎樣縮短程序掃描周期？

　　1、沒(méi)必要共享信號時(shí)，放置在同一網(wǎng)絡(luò )里的多條指令，會(huì )產(chǎn)生額外的進(jìn)出棧操作(具體可以轉成STL來(lái)分析)，而且如果不是邏輯要求，應避免橫向串聯(lián)，這樣至少可以減少一個(gè)“與”指令。好處僅僅是放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò )里，感覺(jué)緊湊一點(diǎn)。

　　2、合理使用立即IO指令(盡量減少使用)節約PLC處理立即指令的轉換時(shí)間。

　　3、計算中盡量使用計算結果存儲器，而不用過(guò)渡存儲器。

　　4、可以用“字”的時(shí)候盡量避免用“雙字”，可以用整數時(shí)，盡量避免用實(shí)數。

　　5、盡量避免數據類(lèi)型轉換，不得不用時(shí)，盡量用AC存放中間變量，減少轉換次數。或者編程時(shí)先預留出存儲空間，比如：用VW2存整數時(shí)，VW0空出不用，就可以直接以VD0的形式來(lái)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)VW2中的數據。

　　6、減少非必要網(wǎng)絡(luò )掃描，把可以設條件執行的網(wǎng)絡(luò )(特別是AIW、AQW)，歸類(lèi)到子程序中作條件調用(例如定時(shí)中斷)。

　　7、在保證工藝要求前提下，適當減小發(fā)生中斷的頻率。

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