PLC控制回路故障的判斷和檢修方法與技巧

 近年來，隨著社會的發(fā)展，PLC可編程序控制器在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的使用，但是其維護(hù)檢修方法和技巧，很多電工都不得法，筆者長期在生產(chǎn)一線工作，從事電氣設(shè)備的維護(hù) 檢修和管理工作，對PLC開發(fā)應(yīng)用和維修工作特別感興趣，積累了較多行之有效的經(jīng)驗和技巧。

1 PLC輸入與輸出

一只小小的PLC靈活地控制著一個復(fù)雜系統(tǒng)，所能看到的是上下兩排錯開的輸入輸出繼電 器接線端子、對應(yīng)的指示燈及PLC編號，就像一塊有數(shù)十只腳的集成電路。任何一個人如果 不看原理圖來檢修故障設(shè)備，會束手無策，查找故障的速度會特別慢。鑒于這種情況，我們 根據(jù)電氣原理圖繪制一張表格，貼在設(shè)備的控制臺或控制柜上，標(biāo)明每個PLC輸入輸出端子 編號與之相對應(yīng)的電器符號，中文名稱，即類似集成電路各管腳的功能說明。有了這張輸入 輸出表格，對于了解操作過程或熟悉本設(shè)備梯形圖的電工就可以展開檢修了。但對于那些對 操作過程不熟悉，不會看梯形圖的電工來說，就需要再繪制一張表格：PLC輸入輸出邏輯功 能表。該表實際說明了大部分操作過程中輸入回路（觸發(fā)元件、關(guān)聯(lián)元件）和輸出回路（執(zhí) 行元件）的邏輯對應(yīng)關(guān)系。實踐證明如果你能熟練利用輸入輸出對應(yīng)表及輸入輸出邏輯功能 表，檢修電氣故障，不帶圖紙，也能輕松自如。
2 輸入回路檢修

判斷某只按扭、限位、線路等輸入回路的好壞，可在PLC通電情況下（在非運(yùn)行狀態(tài) ，以防設(shè)備誤動作），按下按扭（或其他輸入接點(diǎn)），這時對應(yīng)的PLC輸入點(diǎn)端子與公共端 被短接，按扭所對應(yīng)的PLC輸入指示燈亮，說明此按扭及線路正常。燈不亮，可能按扭壞、 線路接觸不良或者斷線。若進(jìn)一步判斷，按扭如果是好的，那么用萬用表的一根表筆，一頭 接PLC輸入端的公共端，另一頭接觸所對應(yīng)的PLC輸入點(diǎn)（上述操作要小心，千萬不要碰到22 0V或110V輸入端子上）。此時指示燈亮，說明線路存在故障。指示燈不亮，說明此PLC輸入 點(diǎn)已損壞（此情況少見，一般強(qiáng)電入侵所致）。
3 輸出回路檢修

對于PLC輸出點(diǎn)（這里僅談繼電器輸出型），若動作對象所對應(yīng)的指示燈不亮，在確定PL C在運(yùn)行狀態(tài)下，那么說明此動作對象的PLC輸入輸出邏輯功能沒有滿足，也就是說輸入回路 出故障，按前面講的，檢查輸入回路。若所對應(yīng)的指示燈亮，但所對應(yīng)的執(zhí)行元件如電磁閥 、接觸器不動作，先查電磁閥控制電源及保險器，zui簡便的方法，用電筆去量所對應(yīng)PLC輸 出點(diǎn)的公共端子。電筆不亮，可能對應(yīng)保險絲熔斷等電源故障。電筆亮，說明電源是好的， 所對應(yīng)的電磁閥、接觸器、線路出故障。排除電磁閥、接觸器、線路等故障后，仍不正常， 就利用萬用表一只表筆，一頭接對應(yīng)的輸出公共端子，另一頭接觸所對應(yīng)的PLC輸出點(diǎn)，這 時電磁閥等仍不動作，說明輸出線路出故障。如果這時電磁閥動作，那么問題在PLC輸出點(diǎn) 上。由于電筆有時會虛報，可用另一種方法分析，用萬用表電壓檔量PLC輸出點(diǎn)與公共端的 電壓，電壓為零或接近零，說明PLC輸出點(diǎn)正常，故障點(diǎn)在外圍。若電壓較高，說明此觸點(diǎn) 接觸電阻太大，已損壞。另外，當(dāng)指示燈不亮，但對應(yīng)的電磁閥、接觸器等動作，這可能此 輸出點(diǎn)因過載或短路燒牢。這時應(yīng)把此輸出點(diǎn)的外接線拆下來，再用萬用表電阻檔去量輸出 點(diǎn)與公共端的電阻，若電阻較小，說明此觸點(diǎn)已壞，若電阻無窮大，說明此觸點(diǎn)是好的，應(yīng) 是所對應(yīng)的輸出指示燈已壞。
4 程序邏輯推斷

現(xiàn)在工業(yè)上經(jīng)常使用的PLC種類繁多，對于低端的PLC而言，梯形圖指令大同小異，對于 中機(jī)，如S7-300，許多程序是用語言表編的。實用的梯形圖必須有中文符號注解，否則 閱讀很困難，看梯形圖前如能大概了解設(shè)備工藝或操作過程 ，看起來比較容易。若進(jìn)行電 氣故障分析，一般是應(yīng)用反查法或稱反推法，即根據(jù)輸入輸出對應(yīng)表，從故障點(diǎn)找到對應(yīng)PL C的輸出繼電器，開始反查滿足其動作的邏輯關(guān)系。經(jīng)驗表明，查到一處問題，故障基本可 以排除，因為設(shè)備同時發(fā)生兩起及兩起以上的故障點(diǎn)是不多的。
5 PLC自身故障判斷

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 。
5.1 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，錯把電源的零線與輸入的PLC 的公共線調(diào)錯，導(dǎo)致送電時燒壞了3路PLC輸入點(diǎn)。
5.2 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PL C底部的電源模塊，后整改時增加了380/220V的隔離控制變壓器。
5.3 西門子S7-200的PLC輸出公共端標(biāo)1L、2L等，工作電腦為AC L1 N 表示，+24V 電源為L+M 表示對初學(xué)者或經(jīng)驗不足者容易搞錯。如果錯把L+M當(dāng)作220V電源端子，送電瞬間即將燒壞 PLC24V電源。

根據(jù)筆者長期總結(jié)的經(jīng)驗，PLC、CPU等硬件損壞或軟件運(yùn)行出錯的概率幾乎為零，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。