主頁 > 技術文章 > 淺析PLC可編程常見問題及解決方法 2022-04-15

淺析PLC可編程常見問題及解決方法

摘要：隨著現代化企業工業自動化生產規模的擴大，PLC可編程在工業自動化控制中的應用越來越廣泛。PLC可編程是專為工業控制設計的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業環境使用。但是在PLC可編程控制系統中，如果環境過于惡劣或安裝使用不當，會降低系統的可靠性。本文根據PLC可編程的含義,具體分析了其應用范圍與應注意的幾個問題。
　　PLC可編程實質上是一種專用計算機由中央處理單元CPU、存儲器輸入輸出I/o模塊以及編程器等組成。PLC硬件部分包括外圍線路、電源模塊、I/o模塊等，其中外圍線路由現場信號輸入(1：L)l按鈕、行程開關、傳感器的輸出開關量、中間繼電器輸出等)和現場輸出信號(比如電磁閥線圈、繼電器接觸器電阻絲、電動機等).以及一些導線、接線端子和接線盒等組成。在引起PLC的常見故障中，主要分為功能性故障和硬件故障兩大類，其中硬件部分的故障要占到8O% 以上。
一、外圍電路元器件故障：
　　此類故障在PLC可編程工作一定時間后的故障中經常發生。在PLC可編程控制回路中如果出現元器件損壞故障，PLC可編程控制系統就會立即自動停止工作。輸入電路是PLC可編程接受開關量、模擬量等輸入信號的端口，其元器件質量的優劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統可靠性的重要因素。對于開關量輸出來說，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根據負載要求來決定，選擇不當會使系統可靠性降低嚴重時導致系統不能正常工作。此外 PLC的輸出端子帶負載能力是有限的.如果超過了規定的最大限值.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、電磁閥等執行元件的質量，是影響系統可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機械故障造成觸點不動或接觸不良
二、端子接線接觸不良：
　　此類故障在PLC 可編程工作一定時間后隨著設備動作的頻率升高出現。由于控制柜配線缺陷或者使用中的震動加劇及機械壽命等原因，接線頭或元器件接線柱易產生松動而引起接觸不良。這類故障的排除方法是使用萬用表，借助控制系統原理圖或者是PLC可編程邏輯梯形圖進行故障診斷維修。對于某些比較重要的外設接線端子的接線，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。
三、PLC出現非正常工作的功能性故障：
　　（1）、PLC可編程受到干擾引起的功能性故障：
　　自動化系統中所使用的各種類型PLC可編程是專門為工業生產環境而設計的控制裝置在設計和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施.故具有較強的適應惡劣工業環境的能力、運行穩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環境使用。PLC可編程受到的干擾可分為外部干擾和內部干擾。在實際的生產環境下，外部干擾是隨機的，與系統結構無關，且干擾源是無法消除的只能針對具體情況加以限制內部干擾與系統結構有關.主要通過系統內交流主電路模擬量輸入信號等引起，通過精心設計系統線路或系統軟件濾波等處理.可使內部干擾得到最大限度的抑制。PLC生產現場的抗干擾技術措施通常從電源與接地保護、接線安排屏蔽和抗噪聲等4個方面著手考慮。
（2）電源與接地保護：
　　PLC可編程本身的抗干擾能力一般都很強。通常.將PLC可編程的電源與系統的動力設備電源分開配線對于電源線來的干擾，一般都有足夠強的抑制能力。但是電源干擾特別嚴重可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設備與地之間的干擾，提高系統的可靠性。如果一個系統中含有擴展單元.則其電源必須與基本單元共用一個開關控制，也就是說它們的上電與斷電必須同時進行。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給PLC接專用地線接地線線徑要足夠粗.接地電阻要小于4Q，接地點應盡可能靠近PLC，并且接地點要與其它設備分開。對供電系統中的強電設備其外殼、柜體、框架、機座及操作手柄等金屬構件必須保護接地。PLC內部電路包括CPU、存儲器和其他接口共接數字地.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底板與中央接地點星形聯結防哚聲干擾。PLC非接地工作時，應將PLC的安裝支架容性接地以抑制電磁干擾。
　　（3）接線安排：
　　 3、(1)電氣柜內線路走線布置。只有有屏蔽的模擬量輸入信號線才能與數字量信號線裝在同一線槽內，直流電壓數字量信號線和模擬量信號線不能與交流電壓線同在一線槽內。只有有屏蔽的220V電源線才能與信號線裝在同一線槽內。電氣柜電纜插頭的屏蔽一定要可靠接地。
3、(2)電氣柜外部走線安排。直流和交流電壓的數字量信號線和模擬量信號線一定要各自用獨立的電纜，且要用屏蔽電纜。信號線電纜可與電源電纜共同裝在一線槽內.為改進抗噪性建議保證間隔10cm以上。
　　4、屏蔽處理：
　　PLC外殼的屏蔽，一般應保證與電氣柜浮空。在PLC外殼底板上加裝一塊等位屏蔽板(一般使用鍍鋅板).保護地使用銅導線與底板保持一點連接其截面積應不少于1 0mm ，以構成等位屏蔽體，有效地消除外部電磁場的干擾。對模擬量信號的屏蔽總線可絕緣并將中央點連到參考電位或地(GND)上。數字量信號線的電纜兩端接地可保證較好地排除高頻干擾。
　　5、抗噪聲的措施：
　　對處于強磁場(例如變壓器)的部分要進行金屬屏蔽電控柜內不宜采用熒光燈具照明。PLC控制系統電源也應采用相應的抗干擾措施。PLC控制系統電源抗干擾的方法有采用隔離變壓器、低通濾波器及應用頻譜均衡法3種。其中隔離變壓器是最常用的，因為PLC的i/o模塊電源常用DC24V.須經隔離變壓器降壓，再經整流橋整流供給，或者直接使用開關電源供給。
　　6、PLC可編程周期性死機：
　　PLC可編程周期性死機的特征是PLC每運行若干時間就出現死機或者程序混亂，或者出現不同的中斷故障顯示，重新啟動后又一切正常。根據實踐經驗認為，該現象最常見原因是由于PLC機體長時間的積灰造成。所以應定期對PLC可編程機架插槽接口處進行吹掃。吹掃時可先用壓縮空氣或軟毛刷將控制板上、各插槽中的灰塵吹掃凈，再用95%酒精擦凈插槽及控制板插頭。清掃完畢后細心組3.3 PLC無故程序丟失
　　PLC可編程程序丟失通常是由于接地不良接線有誤、操作失誤和干擾等幾個方面的原因造成的。(1)PLC 主機及模塊必須有良好的接地。(2)主機電源線的相線與中性線必須接線正確。(3)預先準備好程序包，用作備份。(4)使用手持編程器查找故障時，應將鎖定開關置于垂直位置.拔出就可起到保護內存的功能。(5)由于干擾的原因造成PLC程序丟失.其處理方法可參照PLC可編程受干擾引起故障的處理。當PLG可編程出現故障時，只要按照一般的故障規律進行判斷，應該可以準確迅速地把故障排除掉。
三、結束語：
　　隨著PLC可編程應用領域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用PLC可編程也成為其發展的重要因素。21世紀，PLC可編程會有更大的發展，產品的品種會更豐富、規格更齊全，通過完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求，PLC可編程作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分，將在工業控制領域發揮越來越大的作用。　

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