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PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)功能性故障時(shí)如何解決

PLC控制系統(tǒng)
外圍電路元器件故障
此類故障在PLC工作一定時(shí)間后的故障中經(jīng)常發(fā)生。在PLC控制回路中如果出現(xiàn)元器件損壞故障，PLC控制系統(tǒng)就會(huì)立即自動(dòng)停止工作。
輸入電路是PLC接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號(hào)的端口，其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。
對(duì)于開關(guān)量輸出來說，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，具體選擇哪種形式的輸出應(yīng)根據(jù)負(fù)載要求來決定，選擇不當(dāng)會(huì)使系統(tǒng)可靠性降低嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。
此外PLC的輸出端子帶負(fù)載能力是有限的.如果超過了規(guī)定的大限值.必須外接繼電器或接觸器.才能正常工作。
外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量，是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機(jī)械故障造成觸點(diǎn)不動(dòng)或接觸不良
端子接線接觸不良
此類故障在PLC工作一定時(shí)間后隨著設(shè)備動(dòng)作的頻率升高出現(xiàn)。由于控制柜配線缺陷或者使用中的震動(dòng)加劇及機(jī)械壽命等原因，接線頭或元器件接線柱易產(chǎn)生松動(dòng)而引起接觸不良。
這類故障的排除方法是使用萬用表，借助控制系統(tǒng)原理圖或者是PLC邏輯梯形圖進(jìn)行故障診斷維修。對(duì)于某些比較重要的外設(shè)接線端子的接線，為保證可靠連接.一般采用焊接冷壓片或冷壓插針的方法處理。
PLC出現(xiàn)非正常工作的功能性故障
 
1、PLC受到干擾引起的功能性故障
 
自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制裝置在設(shè)計(jì)和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施.故具有較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運(yùn)行穩(wěn)定性和較高的可靠性因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。PLC受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。
在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境下，外部干擾是隨機(jī)的，與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無關(guān)，且干擾源是無法消除的只能針對(duì)具體情況加以限制內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān).主要通過系統(tǒng)內(nèi)交流主電路模擬量輸入信號(hào)等引起，通過精心設(shè)計(jì)系統(tǒng)線路或系統(tǒng)軟件濾波等處理.可使內(nèi)部干擾得到大限度的抑制。
PLC生產(chǎn)現(xiàn)場的抗干擾技術(shù)措施通常從電源與接地保護(hù)、接線安排屏蔽和抗噪聲等4個(gè)方面著手考慮：
 
(1)、電源與接地保護(hù)
PLC本身的抗*力一般都很強(qiáng)。通常.將PLC的電源與系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備電源分開配線對(duì)于電源線來的干擾，一般都有足夠強(qiáng)的抑制能力
但是電源干擾特別嚴(yán)重可加接一個(gè)帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個(gè)系統(tǒng)中含有擴(kuò)展單元.則其電源必須與基本單元共用一個(gè)開關(guān)控制，也就是說它們的上電與斷電必須同時(shí)進(jìn)行。
為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC接地線接地線線徑要足夠粗.接地電阻要小于4Q，接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC，并且接地點(diǎn)要與其它設(shè)備分開。對(duì)供電系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備其外殼、柜體、框架、機(jī)座及操作手柄等金屬構(gòu)件必須保護(hù)接地。
PLC內(nèi)部電路包括CPU、存儲(chǔ)器和其他接口共接數(shù)字地.外部電路包括A/D、D/A等共接模擬地并用粗短的銅線將PLC底板與*接地點(diǎn)星形聯(lián)結(jié)防哚聲干擾。PLC非接地工作時(shí)，應(yīng)將PLC的安裝支架容性接地以抑制電磁干擾。
 
(2)接線安排
電氣柜內(nèi)線路走線布置。只有有屏蔽的模擬量輸入信號(hào)線才能與數(shù)字量信號(hào)線裝在同一線槽內(nèi)，直流電壓數(shù)字量信號(hào)線和模擬量信號(hào)線不能與交流電壓線同在一線槽內(nèi)。只有有屏蔽的220V電源線才能與信號(hào)線裝在同一線槽內(nèi)。電氣柜電纜插頭的屏蔽一定要可靠接地。
電氣柜外部走線安排。直流和交流電壓的數(shù)字量信號(hào)線和模擬量信號(hào)線一定要各自用獨(dú)立的電纜，且要用屏蔽電纜。信號(hào)線電纜可與電源電纜共同裝在一線槽內(nèi).為改進(jìn)抗噪性建議保證間隔10cm以上。
 
(3)屏蔽處理
 
PLC外殼的屏蔽，一般應(yīng)保證與電氣柜浮空。在PLC外殼底板上加裝一塊等位屏蔽板(一般使用鍍鋅板).保護(hù)地使用銅導(dǎo)線與底板保持一點(diǎn)連接其截面積應(yīng)不少于10mm，以構(gòu)成等位屏蔽體，有效地消除外部電磁場的干擾。
對(duì)模擬量信號(hào)的屏蔽總線可絕緣并將*點(diǎn)連到參考電位或地(GND)上。數(shù)字量信號(hào)線的電纜兩端接地可保證較好地排除高頻干擾。
(4)抗噪聲的措施

  對(duì)處于強(qiáng)磁場(例如變壓器)的部分要進(jìn)行金屬屏蔽電控柜內(nèi)不宜采用熒光燈具照明。PLC控制系統(tǒng)電源也應(yīng)采用相應(yīng)的抗干擾措施。
PLC控制系統(tǒng)電源抗干擾的方法有采用隔離變壓器、低通濾波器及應(yīng)用頻譜均衡法3種。其中隔離變壓器是常用的，因?yàn)镻LC的i/o模塊電源常用DC24V.須經(jīng)隔離變壓器降壓，再經(jīng)整流橋整流供給，或者直接使用開關(guān)電源供給。

plc操控體系與電網(wǎng)的接地方法主要有三種，分別是共地方法、浮地方法、機(jī)殼共地與電路浮地。
1.共地方法

在共地方法中，PLC整個(gè)操控系以地上為參閱，將機(jī)殼與接地址及接地線悉數(shù)連在同時(shí)。大型工廠中有部分PLC體系選用了共地式的接地方法。在大地地位不易改變的地方，主要選用共地方法。大地電位穩(wěn)守時(shí)，整個(gè)布線體系的電位也不會(huì)輕易發(fā)生改變，機(jī)殼接地的方法便會(huì)比較安全 便于運(yùn)用。
2.浮地方法

在大地電位不穩(wěn)定的地方，大地地位改變大就會(huì)導(dǎo)致體系電位不穩(wěn)定，PLC布線中的線路則會(huì)遭到很大的干擾，這種情況下則選用浮地方法較為穩(wěn)當(dāng)。在PLC操控體系中，機(jī)殼與電路接地址相連，而且懸浮在空中而不觸摸地上，主要選用絕緣膠墊以便在機(jī)殼與大地之間離隔。同時(shí)要對(duì)進(jìn)線選用絕緣辦法。浮地方法的接地辦法也能夠有用的防止干擾，大地電位改變與電磁感應(yīng)的干擾因而而大大削弱。但這種方法的缺陷是由于整個(gè)體系線路選用浮地方法，因而機(jī)殼上會(huì)起靜電，操作起來存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
3.機(jī)殼共地、電路浮地

這種方法是共地方法與浮地方法的結(jié)合。這種方法具有清楚明了得長處，由于機(jī)殼接地，所以操作上較為安全，而同時(shí)由于接地址獨(dú)立，便可削弱大地電位改變發(fā)生的擾動(dòng)效應(yīng)。這種接地方法不管從安全出產(chǎn)的視點(diǎn)，還是維護(hù)設(shè)備的視點(diǎn)，都具有其合理性與明顯優(yōu)勢，因而在煉鐵廠得到廣泛的使用。

許多電氣的新手在做完電氣操控柜以及plc程序等規(guī)劃環(huán)節(jié)后，不清楚調(diào)試應(yīng)怎么開端，或許一些人由于不適當(dāng)?shù)恼{(diào)試辦法導(dǎo)致了PLC焚毀等等問題，那么規(guī)劃完的電氣體系應(yīng)該怎么調(diào)試？

1、依照?qǐng)D紙查看回路（未送電狀態(tài)下）

一般PLC體系的圖紙包含柜內(nèi)圖紙和柜外圖紙兩部分；柜內(nèi)圖紙指柜子內(nèi)部的接線圖；柜外圖紙是一切接出電氣柜的接線圖。這一部分需要查看的是：圖紙規(guī)劃是否合理，包含各種元器件的容量等等。

2、依據(jù)圖紙查看元器件是否嚴(yán)厲依照?qǐng)D紙銜接。

在這一進(jìn)程中，需要留意的當(dāng)?shù)鼐褪遣榭措娫矗?保證回路沒有短路。2保證強(qiáng)弱電沒有混合到一同；由于PLC電源為24v，一旦由于接線過錯(cuò)導(dǎo)致220V接進(jìn)PLC里，很簡單將PLC或許拓寬模塊焚毀。

3、查看PLC外部回路，也就是俗稱的“打點(diǎn)”

電源承認(rèn)結(jié)束后送電，檢測輸入輸出點(diǎn)，這就是俗稱的“打點(diǎn)”，檢測IO點(diǎn)需要挨個(gè)檢測，包含操作按鈕，急停按鈕，操作指示燈以及氣缸及其限位開關(guān)等等，具體辦法是一人在現(xiàn)場側(cè)操作按鈕等，另一人在PLC測監(jiān)控輸入輸出信號(hào)；關(guān)于大型體系應(yīng)該建立檢測表，即檢測后做好符號(hào)。假如發(fā)現(xiàn)在施工進(jìn)程中有接線過錯(cuò)的當(dāng)?shù)匦枰?dāng)即處理。

這一步應(yīng)該留意的是需要將程序備份后清空PLC里面的程序或許將程序禁用，防止因檢測導(dǎo)致設(shè)備的動(dòng)作。

4、查看機(jī)械結(jié)構(gòu)并檢測電機(jī)類負(fù)載

這一步需要查看機(jī)械結(jié)構(gòu)是否緊固等等，電機(jī)類負(fù)載是否做好相應(yīng)維護(hù)，防止因意外導(dǎo)致的事端，查看結(jié)束后需要手動(dòng)去檢測設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，如正回轉(zhuǎn)電機(jī)類，需要檢測線路是否無缺并帶電試車，變頻器類設(shè)置相應(yīng)參數(shù)并進(jìn)行電機(jī)優(yōu)化，靜態(tài)辨認(rèn)或許動(dòng)態(tài)辨認(rèn)等。

這兒需要留意的是關(guān)于一些特殊負(fù)載，比如說筆直類上下移動(dòng)的負(fù)載需要由專業(yè)人員進(jìn)行，避免因操控不妥導(dǎo)致檢測事端。

5、調(diào)試手動(dòng)形式/半自動(dòng)形式以及相關(guān)邏輯關(guān)系

IO點(diǎn)和負(fù)載側(cè)都檢測今后，接下來要進(jìn)行的就是手動(dòng)形式下的調(diào)試。這兒的手動(dòng)形式也能夠叫做半自動(dòng)形式，不是用手直接去按動(dòng)電磁閥或接觸器等，而是指經(jīng)過按鈕或許HMI的按鈕等去驅(qū)動(dòng)設(shè)備，是與自動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的。手動(dòng)形式的檢測能夠?qū)⒆詣?dòng)形式依照人的志愿分化，方便檢測程序。

這一環(huán)節(jié)重要的是要檢測安全功用，即在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下檢測急停，安全光柵等等的安全功用是否起到相應(yīng)效果。

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