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PLC控制的一般結(jié)構(gòu)和故障類型

　　PLC控制主要由輸入部分、CPU、采樣部分、輸出控制和通訊部分組成，如圖1所示。輸入部分包括控制面板和輸入模板；采樣部分包括采樣控制模板、AD轉(zhuǎn)換模板和傳感器；CPU作為的核心，完成接收數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，輸出控制；輸出部分有的用到DA模板，將輸出轉(zhuǎn)換為模擬量，經(jīng)過(guò)功放驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器；大多數(shù)直接將輸出給輸出模板，由輸出模板驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作；通訊部分由通訊模板和機(jī)組成。

　　因?yàn)镻LC本身的故障可能性極小，的故障主要來(lái)自的元部件，所以它的故障可分為如下幾種：

　?。?）輸入故障，即操作人員的操作失誤；

　　■傳感器故障；

　　■執(zhí)行器故障；

　　■PLC故障

　　這些故障，都可以用的故障斷進(jìn)行分析和用進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)故障進(jìn)行預(yù)報(bào)和處理。

　　PLC控制的故障斷

　　PLC控制故障的宏觀斷

　　故障的宏觀斷就是根據(jù)，參照發(fā)生故障的和現(xiàn)象來(lái)確定故障的部位和原因。PLC控制的故障宏觀斷如下：

　　■是否為使用不當(dāng)引起的故障，如屬于這類故障，則根據(jù)使用情況可初步判斷出故障類型、發(fā)生部位。常見(jiàn)的使用不當(dāng)包括供電電源故障、端子接線故障、模板安裝故障、現(xiàn)場(chǎng)操作故障等。

　　■如果不是使用故障，則可能是偶然性故障或運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)所引發(fā)的故障。對(duì)于這類故障可按PLC的故障分布，依次檢查、判斷故障。首先檢查與實(shí)際相連的傳感器、檢測(cè)開關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和負(fù)載是否有故障：然后檢查PLC的I/O模板是否有故障：后檢查PLC的CPU是否有故障。

　　■在檢查PLC本身故障時(shí)，可參考PLC的CPU模板和電源模板上的指示燈。

　　■采取上述步驟還檢查不出故障部位和原因，則可能是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，此時(shí)要重新檢查設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)。

　　故障自斷是可性設(shè)計(jì)的重要方面，是可靠性必須考慮的重要問(wèn)題。自斷主要采用判斷故障部分和原因。不同控制自斷的內(nèi)容不同。PLC有很強(qiáng)的自斷能力，當(dāng)PLC出現(xiàn)自身故障或設(shè)備故障，都可用PLC上具有的斷指示功能的發(fā)光二極管的亮、滅來(lái)查找。

　　總體斷

　　根據(jù)總體檢查流程圖找出故障點(diǎn)的大方向，逐漸細(xì)化，以找出具體故障，如圖2所示。

　　電源故障斷

　　電源燈不亮,需對(duì)供電進(jìn)行斷.如果電源燈不亮,首先檢查是否有電,如果有電,則下一步就檢查電源電壓是否,不就電壓,若電源電壓,則下一步就是檢查熔絲是否燒壞,如果燒壞就更換熔絲檢查電源,如果沒(méi)有燒壞,下一步就是檢查接線是否有誤,若接線無(wú)誤,則應(yīng)更換電源部件.

　　運(yùn)行故障斷

　　電源正常，運(yùn)行指示燈不亮，說(shuō)明已因某種異常而終止了正常運(yùn)行。檢查流程如圖3所示.

　　圖3 運(yùn)行故障斷流程圖

　　輸入輸出故障斷

　　輸人輸出是PLC與外部設(shè)備進(jìn)行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和輸入輸出單元有關(guān)外，還與聯(lián)接配線、接線端子、絲等元件狀態(tài)有關(guān)。

    1、硬件方面 

    （1）I／O竄電，PLC自動(dòng)偵測(cè)到I／O錯(cuò)誤，進(jìn)入STOP模式。 

    （2）I／O損壞，程序運(yùn)行到需要該I／O的反饋信號(hào)，不能向下執(zhí)行指令。 

    （3）擴(kuò)展模塊(功能型，如A／D)線路干擾或開路等。 

    （4）電源部分有干擾或故障。 

    （5）PLC的連接模塊及地址分配模塊出故障。 

    （6）電纜引起的故障。 

    2、軟件方面 

    （1）觸發(fā)了死循環(huán)。 

    （2）程序改寫了系統(tǒng)參數(shù)區(qū)的內(nèi)容，卻沒(méi)有初始化部分。 

    （3）保護(hù)程序啟動(dòng)：硬件保護(hù)、限制使用時(shí)間(針對(duì)貨款收回) 

    （4）數(shù)據(jù)溢出，步長(zhǎng)過(guò)大、看門狗 (可修改DOG時(shí)間)動(dòng)作。

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PLC研發(fā)工程師對(duì)PLC工作原理的看法

 許多人覺(jué)得PLC很神秘，其實(shí)PLC是很簡(jiǎn)單的，其內(nèi)部的CPU除了速度快之外，其他功能還不如普通的單片機(jī)。通常PLC采用16位或32位的CPU，帶1或2個(gè)的串行通道與外界通訊，內(nèi)部有一個(gè)定時(shí)器即可，若要提高可靠性再加一個(gè)看家狗定時(shí)器足夠。

       PLC的關(guān)鍵技術(shù)在于其內(nèi)部固化了一個(gè)能解釋梯形圖語(yǔ)言的程序及輔助通訊程序，梯形圖語(yǔ)言的解釋程序的效率決定了PLC的性能，通訊程序決定了PLC與外界交換信息的難易。對(duì)于簡(jiǎn)單的應(yīng)用，通常以獨(dú)立控制器的方式運(yùn)作，不需與外界交換信息，只需內(nèi)部固化有能解釋梯形圖語(yǔ)言的程序即可。實(shí)際上，設(shè)計(jì)PLC的主要工作就是開發(fā)解釋梯形圖語(yǔ)言的程序。

　　出現(xiàn)輸入故障時(shí)，首先檢查L(zhǎng)ED電源指示器是否響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)元件（如按鈕、行程開關(guān)等）。如果輸入器件被激勵(lì)（即現(xiàn)場(chǎng)元件已），而指示器不亮，則下一步就應(yīng)檢查輸入端子的端電壓是否達(dá)到正確的電壓值。若電壓值正確，則可替換輸入模塊。若一個(gè)LED邏輯指示器變暗，而且根據(jù)編程器件器、處理器未識(shí)別輸入，則輸入模塊可能存在故障。如果替換的模塊并未解決問(wèn)題且連接正確，則可能是I／O機(jī)架或通信電纜出了問(wèn)題。

　　出現(xiàn)輸出故障時(shí)，首先應(yīng)察看輸出設(shè)備是否響應(yīng)LED狀態(tài)指示器。若輸出觸點(diǎn)通電，模塊指示器變亮，輸出設(shè)備不響應(yīng)。那么，首先應(yīng)檢查絲或替換模塊。若絲完好，替換的模塊未能解決問(wèn)題，則應(yīng)檢查現(xiàn)場(chǎng)接線。若根據(jù)編程設(shè)備器顯示一個(gè)輸出器被命令接通，但指示器關(guān)閉，則應(yīng)替換模塊。

　　在斷輸入／輸出故障時(shí)，是區(qū)分究竟是模塊自身的問(wèn)題，還是現(xiàn)場(chǎng)連接上的問(wèn)題。如果有電源指示器和邏輯指示器，模塊故障易于發(fā)現(xiàn)。通常，先是更換模塊，或測(cè)量輸入或輸出端子板兩端電壓測(cè)量值正確，模塊不響應(yīng)，則應(yīng)更換模塊。若更換后仍無(wú)效，則可能是現(xiàn)場(chǎng)連接出問(wèn)題了。輸出設(shè)備截止，輸出端間電壓達(dá)到某一預(yù)定值，就表明現(xiàn)場(chǎng)連線有誤。若輸出器受激勵(lì)，且LED指示器不亮，則應(yīng)替換模塊。如果不能從I／O模塊中查出問(wèn)題，則應(yīng)檢查模塊接插件是否不良或未對(duì)準(zhǔn)。后，檢查接插件端子有無(wú)斷線，模塊端子上有無(wú)虛焊點(diǎn)。