一般來說，PLC是極其可靠的設(shè)備，出故障率很低，但由于外部原因，也可導(dǎo)致PLC損壞。

　　1.一只工作電源為220V的接近開關(guān)，其輸入PLC信號觸點(diǎn)兩根引線與接近開關(guān)的220V的電源線共用一根4芯電纜，一次該接近開關(guān)損壞，電工更換時(shí)，錯(cuò)把電源的零線與輸入的PLC的公共線調(diào)錯(cuò)，導(dǎo)致送電時(shí)燒壞了3路PLC輸入點(diǎn)。

　　2.一次系統(tǒng)電源變壓器零線排因腐蝕而中斷，導(dǎo)致接入PLC220V電源升到380V，燒壞了PLC底部的電源模塊，后整改時(shí)增加了380/220V的隔離控制變壓器。

　　3.西門子S7-200的PLC輸出公共端標(biāo)1L、2L等，工作電腦為ACL1N表示，+24V電源為L+M表示對初學(xué)者或經(jīng)驗(yàn)不足者容易搞錯(cuò)。如果錯(cuò)把L+M當(dāng)作220V電源端子，送電瞬間即將燒壞PLC24V電源。

　　根據(jù)筆者*總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，PLC、CPU等硬件損壞或軟件運(yùn)行出錯(cuò)的概率幾乎為零，PLC輸入點(diǎn)如不是強(qiáng)電入侵所致，幾乎也不會損壞，PLC輸出繼電器的常開點(diǎn)，若不是外圍負(fù)載短路或設(shè)計(jì)不合理，負(fù)載電流超出額定范圍，觸點(diǎn)的壽命也很長。因此，我們查找電氣故障點(diǎn)，重點(diǎn)要放在PLC的外圍電氣元件上，不要總是懷疑PLC硬件或程序有問題，這對快速維修好故障設(shè)備、快速恢復(fù)生產(chǎn)是十分重要的，因此筆者所談的PLC控制回路的電氣故障檢修，重點(diǎn)不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外圍電氣元件。

PLC網(wǎng)絡(luò)包括PLC控制網(wǎng)絡(luò)與可編程控制器通信網(wǎng)絡(luò)兩種，人們常常不加以區(qū)分，把這兩種PLC網(wǎng)絡(luò)當(dāng)成一回事，其實(shí)它們是不同的。

　　1．PLC控制網(wǎng)絡(luò)

　　（1）功能

　　PLC控制網(wǎng)絡(luò)是只傳送on/off開關(guān)量，且一次傳送的數(shù)據(jù)量較少的網(wǎng)絡(luò)。例如可編程控制器的遠(yuǎn)程I/O鏈路，通過Link區(qū)交換數(shù)據(jù)的可編程控制器同位系統(tǒng)。

　　（2）特點(diǎn) 

　　PLC控制網(wǎng)絡(luò)盡管要傳送的開關(guān)量遠(yuǎn)離可編程控制器，但可編程控制器對它們的操作，就像直接對自己的I/O區(qū)操作這樣簡單、方便迅速。

　　2．PLC通信網(wǎng)絡(luò)

　?。?）功能

　　PLC通信網(wǎng)絡(luò)又稱高速數(shù)據(jù)公路，這類網(wǎng)絡(luò)既可傳送開關(guān)量又可傳送數(shù)字量，一次通信傳送的數(shù)據(jù)量較大。這類網(wǎng)絡(luò)的工作過程類似于普通局域網(wǎng)。

　　（2）特點(diǎn)

　　隨著通信技術(shù)的發(fā)展，PLC控制網(wǎng)絡(luò)既傳送開關(guān)量又能傳送數(shù)字量，其實(shí)開關(guān)量與數(shù)字量沒有界限，多位開關(guān)量并在一起就是數(shù)字量。

　　3．PLC控制網(wǎng)絡(luò)與PLC通信網(wǎng)絡(luò)區(qū)別

　　兩種PLC網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)區(qū)別在于：PLC控制網(wǎng)絡(luò)工作過程就像可編程控制器對自己I/O區(qū)操作一樣，PLC通信網(wǎng)絡(luò)類似于普通局域網(wǎng)工作過程。 

　　還需要說明一點(diǎn)的是：人們常把應(yīng)用系統(tǒng)中的PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)稱為可編程控制器控制網(wǎng)絡(luò)，這是針對應(yīng)用而言，與通信無關(guān)，一般不會造成混淆。

PLC模擬量讀取電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場常采用PLC作為控制系統(tǒng)核心，生產(chǎn)需求或者工藝變化常常需要對已有系統(tǒng)進(jìn)行改造升級，一些不具備模擬量讀取能力的PLC要實(shí)現(xiàn)模擬量讀取常采用擴(kuò)展模擬量模塊，而現(xiàn)實(shí)是很多小型PLC不具備擴(kuò)展能力，當(dāng)遇到這種情況時(shí)，的方案只能更換整個(gè)PLC硬

2、實(shí)現(xiàn)方法

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可多樣化變換，模擬量模塊可以實(shí)現(xiàn)普通PLC通過高速計(jì)數(shù)IO讀取模擬量，充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)資源，提高老舊型號PLC 的利用率，實(shí)現(xiàn)低成本系統(tǒng)擴(kuò)展升級。系統(tǒng)采用一種通用形式，實(shí)現(xiàn)具有高速計(jì)數(shù)IO的PLC模擬量讀取功能。模塊采用LPC1114 作為核心處理器，系統(tǒng)讀取模擬量后按照讀取的模擬量數(shù)值轉(zhuǎn)換為一定頻率的PWM波形輸出，具有高速計(jì)數(shù)IO的PLC讀取波形的頻率后通過轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)模擬量信號的讀取，通過PLC 高速IO實(shí)現(xiàn)了模擬量采集，提高原系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

模擬量模塊以LPC1114 作為核心處理器，通過單片機(jī)實(shí)時(shí)采集模擬量信號并在內(nèi)部進(jìn)行必要的軟件濾波計(jì)算，通過控制光耦輸出特定頻率的PWM脈沖，PLC通過讀取脈沖信號實(shí)現(xiàn)讀取模擬量數(shù)值。為了盡量多地兼容不同型號PLC，模塊采用雙路PWM波形組合輸出，盡量降低每路輸出PWM的頻率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)值的輸出。工業(yè)控制中常用的AD采樣精度為12bit，而PLC 的高速IO的頻率上限普遍可以達(dá)到50kHz以上。12bit轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制大數(shù)值為4096，由于千位和百位的權(quán)重高，故以*路PWM頻率表示此4位十進(jìn)制數(shù)的千位，以第二路PWM頻率表示此4位十進(jìn)制數(shù)的剩余的3位。以輸出4096為例，*路PWM，以1：1000的比例輸出頻率，故數(shù)值4轉(zhuǎn)化為4000Hz輸出；第二路PWM，以1：100的比例輸出頻率，故數(shù)值096轉(zhuǎn)換為9600Hz輸出。如果PLC以100ms時(shí)間間隔計(jì)時(shí)，則*路高速IO將采集到400個(gè)脈沖，而第二路高速IO將采集到960個(gè)脈沖。

當(dāng)一臺PLC使用模擬量模塊通過高速IO讀取4~20mA電流信號時(shí)，需要讀取模擬量的PLC的高速IO輸入端子與模擬量模塊的IO輸出端子直接連接，PLC輸出端子與模擬量模塊的IO輸入端子直接連接，傳感器的電流信號直接接入模擬量模塊的模擬量輸入端子，采集電流信號時(shí)需要短接輸入端子的V+與I+，信號的正極與V+相連，負(fù)極與VI-相連。當(dāng)一臺PLC使用模擬量模塊通過高速IO讀取0~5V電壓信號時(shí)，將讀取模擬量的PLC的輸入端子與模擬量模塊的IO輸出端子直接連接，PLC輸出端子與模擬量模塊的IO輸入端子直接連接，傳感器的電壓信號直接與模擬量模塊的模擬量輸入端子相連，采集電壓信號時(shí)直接與V+端子連接，信號的GND與VI-端子相連。模擬量模塊以ARM CM0核心處理器LPC1114作為控制單元，通過AD采樣單元實(shí)時(shí)濾波采集模擬量輸入端子接入的傳感器信號，并對采集到的模擬量信號進(jìn)行軟件濾波計(jì)算，得出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)IO采集模塊采集PLC輸出端子所給出的數(shù)據(jù)更新信號，核心處理器LPC1114 控制單元根據(jù)PLC給出的更新信號，在IO輸出端子上刷新輸出特定頻率的PWM波形。 

模擬量模塊PWM1、PWM2兩路輸出脈沖信號控制兩組光耦實(shí)現(xiàn)光電隔離輸出，*組輸出正電平，第二組輸出負(fù)電平，輸出模式切換開關(guān)控制源型、漏型輸出切換，以兼容不同輸入類型的PLC 輸入電平要求。

3、結(jié)語

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)可多樣化變換，模擬量模塊可以實(shí)現(xiàn)普通PLC可通過高速計(jì)數(shù)IO讀取模擬量，提高老舊型號PLC的利用率，充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)低成本系統(tǒng)擴(kuò)展升級。 自動(dòng)控制

自動(dòng)