芜湖西门子S7-300代理商专业技术团队

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PLC控制的一般结构和故障类型

　　PLC控制主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成，如图1所示。输入部分包括控制面板和输入模板；采样部分包括采样控制模板、AD转换模板和传感器；CPU作为的核心，完成接收数据，处理数据，输出控制；输出部分有的用到DA模板，将输出转换为模拟量，经过功放驱动执行器；大多数直接将输出给输出模板，由输出模板驱动执行器工作；通讯部分由通讯模板和机组成。

　　因为PLC本身的故障可能性极小，的故障主要来自的元部件，所以它的故障可分为如下几种：

　　（1）输入故障，即操作人员的操作失误；

　　■传感器故障；

　　■执行器故障；

　　■PLC故障

　　这些故障，都可以用的故障断进行分析和用进行实时监测，对故障进行预报和处理。

　　PLC控制的故障断

　　PLC控制故障的宏观断

　　故障的宏观断就是根据，参照发生故障的和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制的故障宏观断如下：

　　■是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。

　　■如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。首先检查与实际相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障：然后检查PLC的I/O模板是否有故障：后检查PLC的CPU是否有故障。

　　■在检查PLC本身故障时，可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。

　　■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则可能是设计错误，此时要重新检查设计，包括硬件设计和设计。

　　故障自断是可性设计的重要方面，是可靠性必须考虑的重要问题。自断主要采用判断故障部分和原因。不同控制自断的内容不同。PLC有很强的自断能力，当PLC出现自身故障或设备故障，都可用PLC上具有的断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。

　　总体断

　　根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图2所示。

　　电源故障断

　　电源灯不亮,需对供电进行断.如果电源灯不亮,首先检查是否有电,如果有电,则下一步就检查电源电压是否,不就电压,若电源电压,则下一步就是检查熔丝是否烧坏,如果烧坏就更换熔丝检查电源,如果没有烧坏,下一步就是检查接线是否有误,若接线无误,则应更换电源部件.

　　运行故障断

　　电源正常，运行指示灯不亮，说明已因某种异常而终止了正常运行。检查流程如图3所示.

　　图3 运行故障断流程图

　　输入输出故障断

　　输人输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、丝等元件状态有关。

    1、硬件方面 

    （1）I／O窜电，PLC自动侦测到I／O错误，进入STOP模式。 

    （2）I／O损坏，程序运行到需要该I／O的反馈信号，不能向下执行指令。 

    （3）扩展模块(功能型，如A／D)线路干扰或开路等。 

    （4）电源部分有干扰或故障。 

    （5）PLC的连接模块及地址分配模块出故障。 

    （6）电缆引起的故障。 

    2、软件方面 

    （1）触发了死循环。 

    （2）程序改写了系统参数区的内容，却没有初始化部分。 

    （3）保护程序启动：硬件保护、限制使用时间(针对货款收回) 

    （4）数据溢出，步长过大、看门狗 (可修改DOG时间)动作。

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PLC研发工程师对PLC工作原理的看法

 许多人觉得PLC很神秘，其实PLC是很简单的，其内部的CPU除了速度快之外，其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU，带1或2个的串行通道与外界通讯，内部有一个定时器即可，若要提高可靠性再加一个看家狗定时器足够。

       PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序，梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能，通讯程序决定了PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用，通常以独立控制器的方式运作，不需与外界交换信息，只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。实际上，设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。

　　出现输入故障时，首先检查LED电源指示器是否响应现场元件（如按钮、行程开关等）。如果输入器件被激励（即现场元件已），而指示器不亮，则下一步就应检查输入端子的端电压是否达到正确的电压值。若电压值正确，则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器变暗，而且根据编程器件器、处理器未识别输入，则输入模块可能存在故障。如果替换的模块并未解决问题且连接正确，则可能是I／O机架或通信电缆出了问题。

　　出现输出故障时，首先应察看输出设备是否响应LED状态指示器。若输出触点通电，模块指示器变亮，输出设备不响应。那么，首先应检查丝或替换模块。若丝完好，替换的模块未能解决问题，则应检查现场接线。若根据编程设备器显示一个输出器被命令接通，但指示器关闭，则应替换模块。

　　在断输入／输出故障时，是区分究竟是模块自身的问题，还是现场连接上的问题。如果有电源指示器和逻辑指示器，模块故障易于发现。通常，先是更换模块，或测量输入或输出端子板两端电压测量值正确，模块不响应，则应更换模块。若更换后仍无效，则可能是现场连接出问题了。输出设备截止，输出端间电压达到某一预定值，就表明现场连线有误。若输出器受激励，且LED指示器不亮，则应替换模块。如果不能从I／O模块中查出问题，则应检查模块接插件是否不良或未对准。后，检查接插件端子有无断线，模块端子上有无虚焊点。