plc故障分為軟件故障和硬件故障,網(wǎng)小編結合plc系統(tǒng)現(xiàn)場故障處理實例,分享plc故障維修經(jīng)驗,本文是plc高手速成秘籍??!
plc主要由中央處理單元、輸入接口、輸出接口、通信接口等部分組成,其中cpu是plc的核心,i/0部件是連接現(xiàn)場設備與cpu之間的接口電路,通信接口用于與編程器和上位機連接。對于整體式plc,所有部件都裝在同一機殼內(nèi);對于模塊式plc,各功能部件獨立封裝,稱為模塊或模板,各模塊通過總線連接,安裝在機架或導軌上。
西門子plc系列產(chǎn)品
plc系統(tǒng)故障分析
plc控制系統(tǒng)故障分為軟件故障和硬件故障兩部分。plc系統(tǒng)包括中央處理器、主機箱、擴展機箱、i/o模塊及相關的網(wǎng)絡和外部設備。現(xiàn)場生產(chǎn)控制設備包括i/0端口和現(xiàn)場控制檢測設備,如繼電器、接觸器、閥門、電動機等。
1、plc軟件故障
plc具有自診斷能力,發(fā)生模塊功能錯誤時往往能報警并按預先程序作出反應,通過故障指示燈就可判斷。當電源正常,各指示燈也指示正常,特別是輸入信號正常,但系統(tǒng)功能不正常(輸出無或亂)時,本著先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現(xiàn)問題。
用戶程序儲存在plc的ram中,是掉電易失性的,當后備電池故障系統(tǒng)電源發(fā)生閃失時,程序丟失或紊亂的可能性就很大,強烈的電磁干擾也會引起程序出錯。
2、plc硬件故障
①plc主機系統(tǒng)故障
a、電源系統(tǒng)故障。電源在連續(xù)工作、散熱中,電壓和電流的波動沖擊是不可避免的。
b、通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)故障。通訊及網(wǎng)絡受外部干擾的可能性大,外部環(huán)境是造成通訊外部設備故障的最大因素之一。系統(tǒng)總線的損壞主要由于plc多為插件結構,長期使用插拔模塊會造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線損壞,在空氣溫度變化、濕度變化的影響下,總線的塑料老化、印刷線路的老化、接觸點的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。
②plc的i/o端口故障。
i/o模塊的故障主要是外部各種干擾的影響,首先要按照其使用的要求進行使用,不可隨意減少其外部保護設備,其次分析主要的干擾因素,對主要干擾源要進行隔離或處理。
③現(xiàn)場控制設備故障
a、繼電器、接觸器。減少此類故障應盡量選用高性能繼電器,改善元器件使用環(huán)境,減少更換的頻率。現(xiàn)場環(huán)境如果惡劣,接觸器觸點易打火或氧化,然后發(fā)熱變形直至不能使用。
b、閥門或閘板等類設備。長期使用缺乏維護,機械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的主要原因,因這類設備的關鍵執(zhí)行部位,相對的位移一般較大,或者要經(jīng)過電氣轉換等幾個步驟才能完成閥門或閘板的位置轉換,或者利用電動執(zhí)行機構推拉閥門或閘板的位置轉換,機械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會產(chǎn)生誤差或故障。
c、開關、極限位置、安全保護和現(xiàn)場操作上的一些元件或設備故障,其原因可能是因為長期磨損,或長期不用而銹蝕老化。對于這類設備故障的處理主要體現(xiàn)在定期維護,使設備時刻處于完好狀態(tài)。對于限位開關尤其是重型設備上的限位開關除了定期檢修外,還要在設計的過程中加入多重的保護措施。
d、plc系統(tǒng)中的子設備,如接線盒、線端子、螺栓螺母等處故障。這類故障產(chǎn)生的原因主要是設備本身的制作工藝、安裝工藝及長期的打火、銹蝕等造成。根據(jù)工程經(jīng)驗,這類故障一般是很難發(fā)現(xiàn)和維修的。所以在設備的安裝和維修中一定要按照安裝要求的安裝工藝進行,不留設備隱患。
e、傳感器和儀表故障。這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號的不正常。這類設備安裝時信號線的屏蔽層應單端可靠接地,并盡量與動力電纜分開敷設,特別是高干擾的變頻器輸出電纜,而且要在plc內(nèi)部進行軟件濾波。
f、電源、地線和信號線的噪聲(干擾)故障。
plc系統(tǒng)故障實例分析
1、plc軟故障實例
一臺停機一段時間的plc控制系統(tǒng)上電后無法啟動
故障檢查、處理:檢修人員在檢查后認為程序出錯,很自然地將eprom卡插人plc中,總清后拷貝程序,完成后重啟,故障依舊,由于程序不大,逐條把eprom上的程序讀出,與手冊上的指令核對后發(fā)現(xiàn)完全一樣,重復拷貝無效后認為是plc硬件故障。用pg將備份程序調出,與eprom上的程序進行比對,結果語句指令表相同,但程序存放地址發(fā)生了變化,把備份程序發(fā)送到plc后設備運行正常??梢奺prom上的程序也出現(xiàn)了錯誤,擦除后重新寫入問題解決。
2、plc硬件故障實例
①某石化裝置西門子plc(s7-300,cpu315-2dp)在使用時,突然停止運行
故障檢查、分析:檢查報警燈、程序、供電電源,在檢查報警時,發(fā)現(xiàn)cpu上bat燈亮起。檢査程序時,發(fā)現(xiàn)沒有對電池失效進行故障處理。
故障處理:更換cpu電池,對電池失效故障在程序中進行相應處理。
②某日晚,壓縮機plc與主控plc通訊突然中斷,主控dcs上顯示壓縮機plc與主控plc通訊中斷報警,壓縮機控制室里的電機信號在主控合成dcs上均顯示紅色(停止狀態(tài)),壓縮機控制室里的一些流量、壓力、溫度等信號,在主控合成dcs上均顯示高低報警。由于通訊中斷使壓縮機控制室里一些重要聯(lián)鎖不能送到主控,從而使全廠停車
故障檢查、分析:從理論上講,引起壓縮機plc和主控plc通訊中斷的原因主要是兩個:一個是軟件不同步;另一個是由于硬件如cp525卡、cpu卡故障。
首先從軟件方面進行處理。在主控plc進行了同步操作,強制通訊數(shù)據(jù)字dw13的第14位,結果通訊仍然沒有建立起來,看來不是主控plc不同步引起的。接著在壓縮機plc對其進行了同步操作,強制通訊數(shù)據(jù)字mw10的第14位,結果通訊建立。從而確認這次壓縮機的plc與主控plc通訊中斷的原因是由于壓縮機程序不同步引起的,造成程序不同步的原因是外界的電磁干擾。
故障處理:為了避免此類故障的再次發(fā)生,應加強控制室的屏蔽,禁止在控制室使用移動電話等通訊工具。
③西門子plc(s7-300)的sf燈報警
故障檢查、分析:sf燈報警說明輸入點有故障。
故障處理:檢查各個輸入點工作狀態(tài),在檢查時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場一臺溫度變送器沒有輸入信號,經(jīng)處理后故障消失。
④plc某個輸入點外部沒有被接通(即使拆開該輸人端子上的連接線效果也相同),但該輸入點實際已經(jīng)被接通而且相應輸入指示燈常亮
故障分析:判斷該端子的相鄰端子已經(jīng)被接通,而plc的輸入端子之間存在鐵屑,導致了該輸入點被接通,或該輸入點已經(jīng)被損壞。
故障處理:拆開plc的所有輸入端子的連線,發(fā)現(xiàn)輸入端子排上存在很多鐵屑,將端子上的鐵屑吹干凈,然后恢復接線,故障被排除。
⑤控制系統(tǒng)plc數(shù)字輸入卡sf燈變紅色
故障檢查、分析:將卡件電源重新送電后,故障現(xiàn)象依然存在;重新啟動plc主機后,故障指示燈仍舊是紅色。于是對卡件所接收的現(xiàn)場信號一一進行檢查后發(fā)現(xiàn)一回訊開關有異常。用萬用表測量后發(fā)現(xiàn),回路電阻無窮大,這說明回訊開關壞而被數(shù)字輸入卡檢測到。
故障處理:更換備件后故障指示燈滅。
⑥造粒機plc控制系統(tǒng)模擬輸入卡接收的現(xiàn)場信號在dcs上指示無窮大
故障檢查、分析:分析可能是現(xiàn)場壓力變送器和接線箱之間相互連接的通訊電纜出現(xiàn)故障,于是更換通訊電纜,但現(xiàn)象依然如故。仔細檢查分析整個回路后發(fā)現(xiàn),在回路中容易出現(xiàn)的地方有三個,壓力變送器本身、通訊電纜、卡件,壓力變送器、通訊電纜都已排除。將卡件拆開來看后發(fā)現(xiàn)里面的一個小的集成塊已經(jīng)被燒毀。
故障處理:更換卡件。
⑦兩個plc互為熱備的控制器中只有一個能夠運行,另一個始終處于停止
故障檢查、分析:將整個控制柜斷電、送電后同時啟動兩個plc主機還是只有一個plc主機運行。查詢相關資料后發(fā)現(xiàn)ob70,ob72兩個系統(tǒng)功能塊負責冗余故障,如果沒有插入這兩個功能塊則系統(tǒng)冗余丟失,即只有一個cpu能夠運行。
故障處理:插入這兩個系統(tǒng)功能塊后,控制系統(tǒng)恢復正常。