处理PLC故障的七个小技巧,建议收藏

2021-08-06

引言:PLC编程是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。但是在日常使用中难免出现故障,我们可以从七个方面对故障进行检测

 

PLC

 

一、PLC自身故障判断

通常来说PLC是一种稳定可靠的设备,出故障率低,PLC的CPU等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零;PLC输入点如不是强电入侵所致,几乎也不会损坏;PLC输出继电器的常开点,若不是外围负载短路或设计不合理,负载电流超出额定范围,触点的寿命也很长。

因此,需要把排查重点要放在PLC的外围电气元件上,由于PLC自身可靠的软硬件技术,建议不考虑硬件或者程序导致的问题,这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的。因此PLC控制回路的电气故障检修,重点不在PLC本身,而是PLC所控制回路中的外围电气元件。

 

PLC

 

二、输入输出(I/O)模块的选取
输出模块分为晶体管、双向可控硅、接点型。

  • 晶体管型的开关速度最快(一般0.2ms),但负载能力最小,约0.2~0.3A、24VDC,适用于快速开关、 信号联系的设备,一般与变频、直流装置等信号连接,应注意晶体管漏电流对负载的影响。
  • 可控硅型优点是无触点、具有交流负载特性,负载能力不大。
  • 继电器输出具有交直流负载特点,负载能力大。常规控制中一般首先选用继电器触点型输出,缺点是开关速度慢,一般在10ms左右,不适于高频开关应用

PLC

 

 

三、接地问题

PLC系统接地要求比较严格,最好有独立的专用接地系统,还要注意与PLC有关的其他设备也要可靠接地。多个电路接地点连接在一起时,可能电路中会产生多余的电流,导致逻辑错误或损坏电路。

而产生不同的接地电势的原因,通常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远, 当相距很远的设备被通信电缆或传感器连接在一起的时候,电缆线和地之间的电流就会流经整个电路,即使在很短的距离内,大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化,或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。

在不正确的接地点的电源之间,电路中有可能产生毁灭性的电流, 以至于破坏设备。PLC系统一般选用一点接地方式。为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术,即信号电缆的屏蔽层一点接地,信号回路浮空,与大地绝缘电阻应不小于50MΩ。

 

四、抗干扰处理

工业现场的环境比较恶劣,存在着许多高低频干扰。这些干扰一般是通过与现场设备相连的电缆引入PLC的。除了接地措施外,在电缆的设计选择和敷设施工中,应注意采取一些抗干扰措施:

  • 模拟量信号属于小信号,极易受到外界干扰的影响,应选用双层屏蔽电缆;高速脉冲信号(如脉冲传感器、计数码盘等)应选用屏蔽电缆,既防止外来的干扰,也防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰
  • PLC之间的通信电缆频率较高,一般应选用厂家提供的电缆,在要求不高的情况下,可以选用带屏蔽的双绞线电缆
  • 模拟信号线、直流信号线不能与交流信号线在同一线槽内走线
  • 控制柜内引入引出的屏蔽电缆必须接地,应不经过接线端子直接与设备相连

 

针对恶劣环境,可考虑用PLC控制柜,实现安全方便的操作。

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五、消除线间电容避免误动作

电缆的各导线间都存在电容,合格的电缆能把此容值限制在一定范围之内。即使是合格的电缆,当电缆长度超过一定长度时,各线间的电容容值也会超过所要求的值,当把此电缆用于PLC输入时,线间电容就有可能引起PLC的误动作,会出现许多无法理解的现象。

这些现象主要表现为:明接线正确,但PLC却没有输入;PLC应该有的输入没有,而不应该有的却有,即PLC输入互相干扰。为解决这一问题,应当做到:

  • 使用电缆芯绞合在一起的电缆
  • 尽量缩短使用电缆的长度
  • 把互相干扰的输入分开使用电缆
  • 使用屏蔽电缆

 

六、通过程序逻辑推断故障

目前工业上经常使用的PLC种类繁多,对于低端的PLC而言,梯形图指令大同小异,对于中高端机,许多程序是用语言表编的。实用的梯形图必须有中文符号注解,否则阅读很困难,看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程,看起来比较容易

若进行电气故障分析,一般是应用反查法或称反推法,即根据输入输出对应表,从故障点找到对应PLC的输出继电器,开始反查满足其动作的逻辑关系

 

七、标记输入输出,方便检修

PLC控制着一个复杂系统,所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号,就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修故障设备,会束手无策,查找故障的速度会特别慢

鉴于这种情况,我们根据电气原理图绘制一张表格,贴在设备的控制台或控制柜上,标明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号,中文名称,即类似集成电路各管脚的功能说明

坤玛机电

 

 

 

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