李欣茂

湘南學(xué)院 湖南郴州 423000

可編程控制器實驗裝置常見故障維修

李欣茂

湘南學(xué)院 湖南郴州 423000

總結(jié)了可編程控制器實驗裝置常見故障的維修，包括電源控制屏，電路自我保護故障，電腦系統(tǒng)故障等，以及各自的處理方法，并總結(jié)了查找相關(guān)故障的正確步驟。對可編程控制器實驗室的日常管理也進行了詳細探討。

可編程控制器實驗裝置；故障診斷；維修

因教學(xué)需要，電氣原理與PLC控制實驗室配置了10臺可編程控制器實驗裝置，用于滿足電氣工程及其自動化專業(yè)電氣原理與PLC應(yīng)用課程的實驗教學(xué)需要。

可編程控制器實驗裝置的核心是西門子S7-200可編程控制器[1]，圍繞該可編程控制器，配置了很多實驗單元，有運料小車控制、基本指令練習(xí)、機械手模擬、搶答器控制、裝配流水線控制、自動配料裝車系統(tǒng)控制、加工中心控制以及四層電梯模型控制等。除了上述實驗裝置本身，還為每臺實驗裝置配備了一臺電腦。兩者之間用一根信號線連接，主要用于電腦和S7-200可編程控制器之間進行數(shù)據(jù)通信。在電腦里面安裝有S7-200可編程控制器編程軟件，用戶可以利用電腦里的編程軟件進行梯形圖的程序編輯、調(diào)試和運行。

可編程控制器實驗的一般步驟：(1)學(xué)生利用電腦編出相應(yīng)的程序(梯形圖)。經(jīng)過調(diào)試和運行，確認沒有錯誤以后，再將該程序形成一個可以識別的規(guī)定格式文件。(2)將這一文件通過通信軟件的界面操作下載到S7-200可編程控制器實驗裝置。在下載以前，應(yīng)該先將S7-200可編程控制器的控制開關(guān)打到接收程序的非控制狀態(tài)，然后再下載程序。下載完成以后，將S7-200可編程控制器與相應(yīng)實驗?zāi)K單元之間的線路接好，將S7-200可編程控制器的控制開關(guān)打到運行程序控制狀態(tài)，則此時程序開始自動運行。不需要人工干預(yù)的程序，相應(yīng)實驗?zāi)K上的指示燈將會按照程序設(shè)置好的步驟和順序依次亮和滅。需要人工干預(yù)的程序，則可以扳動相應(yīng)實驗?zāi)K上面的位置開關(guān)，使其處于不同的位置，觀察此時各個信號燈的反應(yīng)(亮和滅)。如果信號燈的反應(yīng)與預(yù)想的步驟有差別，則是程序設(shè)計有問題，程序需要重新修改，重復(fù)上述步驟直至運行正確為止。

由于長期使用，可編程控制器實驗裝置不可避免地產(chǎn)生了一些故障。經(jīng)過努力，我們將這些故障成功修復(fù)，保證了實驗教學(xué)的順利進行?，F(xiàn)將常見故障的維修經(jīng)驗總結(jié)如下，希望對同行有所借鑒。概括起來，最容易出現(xiàn)問題的是電源控制屏、程序問題、電腦系統(tǒng)故障等[1]。

1 電源控制屏

電源控制屏是可編程控制器實驗裝置中的一個基本單元。

該單元經(jīng)常出現(xiàn)的問題是電源不通或者時斷時續(xù)，而且經(jīng)常伴有繼電器時通時斷的噼啪響聲。

我們首先查看實驗室總電源開關(guān)是否開啟，再檢查樓道配電箱里面的開關(guān)是否跳閘。如果這兩個地方都沒有問題，再查看其他的實驗裝置是否有電，如果正常，則可以判斷是這臺設(shè)備自身的問題[2]。

我們從電源線查起。目測電源線包裝絕緣是否良好，是否存在可能的斷路點。如果正常，再檢查電源插座是否有問題，先用萬用表檢查插座的交流電壓是否為380 V，如果插座沒有問題[3]，此時還應(yīng)當(dāng)仔細觀察插座里面的彈簧銅片是否固定牢靠，彈性是否良好，如果彈性不好，則有可能導(dǎo)致接觸不良，也會形成時斷時續(xù)的現(xiàn)象。確認插座完好后，可以檢查插頭是否正常。通常先斷電，檢查插頭的3個插片是否松動，如果有松動現(xiàn)象，則需要查看內(nèi)部是否斷路或者接觸不良。

在上述問題排查過程中，當(dāng)我們檢查插座時，如用萬用表檢查3個插孔之間的交流電壓，發(fā)現(xiàn)有兩相不正常，可判斷插座有問題。待維修后，重新開機，故障現(xiàn)象消失，問題得到解決。

2 電路保護問題

可編程控制器實驗裝置經(jīng)常遇到的另一個問題是在實驗過程中經(jīng)常發(fā)生死機現(xiàn)象。具體表現(xiàn)在實驗過程中，無論怎樣扳動實驗?zāi)K上的開關(guān)，信號燈都沒有反應(yīng)。

(1)檢查是否為程序本身的問題。將程序在電腦上重新調(diào)試，發(fā)現(xiàn)程序在電腦上調(diào)試和運行狀態(tài)良好。

(2)檢查是否為程序下載過程出現(xiàn)問題。試將其他的標(biāo)準(zhǔn)程序下載到S7-200可編程控制器，連接好相應(yīng)的線路，運行該標(biāo)準(zhǔn)程序，發(fā)現(xiàn)其運行良好。由此證明程序下載過程沒有問題。

(3)我們將電源重啟，使實驗裝置重新運行，發(fā)現(xiàn)沒有問題了。由此推斷，是可編程控制器實驗裝置內(nèi)部實驗?zāi)K電子保護電路起作用，不再對外界刺激發(fā)生反應(yīng)[4]，類似于電腦的死機。

因此再發(fā)生同類故障時，我們直接將該實驗?zāi)K的電源短時間斷電，發(fā)現(xiàn)故障解除。由此證明上述故障原因判斷是正確的。即由于某種突然原因，導(dǎo)致電路內(nèi)部的保護起作用，使得實驗電路處于一種自我保護狀態(tài)，從而不再對外界刺激發(fā)生反應(yīng)。

3 電腦系統(tǒng)故障問題

電腦系統(tǒng)故障是實驗室的共性問題。此類故障分成以下幾類：

3.1 電腦無法正常開機，開機就報警

這種故障是比較常見的，首先檢查電腦的電源插座是否有電，如有電，再檢查各連接線是否緊固，如果均排除，則可能是機箱內(nèi)部元件安裝松動。如內(nèi)存條松動，重新將內(nèi)存條固定好再開機，現(xiàn)象消失，故障成功排除。

此類故障還可能是其他元件松動，例如網(wǎng)卡，聲卡，冷卻風(fēng)扇等，也有可能是主板問題。

因此，預(yù)防此類故障的關(guān)鍵是要求學(xué)生不要隨意搬動主機，以免造成內(nèi)部元件或者外部線路松動。

3.2 電腦中毒，系統(tǒng)不正常，程序無法正常運行

首先考慮全盤殺毒，再重新安裝與實驗有關(guān)的軟件，如果程序運行恢復(fù)正常，則問題解決，而且代價相對較小。

如果上述措施不生效，則需要重新安裝系統(tǒng)，安裝殺毒軟件和防火墻。然后再重新安裝相應(yīng)的應(yīng)用軟件。代價相對較大，耗費的時間也較多。

因此我們應(yīng)該盡量避免這種故障。關(guān)鍵在于要對實驗室的電腦進行嚴(yán)格有效的管理，非必要不得上網(wǎng)。上網(wǎng)也要禁止瀏覽與實驗無關(guān)的網(wǎng)站，以免電腦中毒，嚴(yán)格來講，實驗室不應(yīng)該安裝網(wǎng)線。

3.3 電腦密碼遺忘，電腦開機無法進入桌面

這種故障只能通過修改注冊表來解決。過程相對來說比較復(fù)雜。但是由于此種故障時有發(fā)生，大多數(shù)原因是由于學(xué)生修改密碼導(dǎo)致，預(yù)防的方法是對學(xué)生加強教育，闡明利害關(guān)系，并制定相應(yīng)的管理措施，使學(xué)生能夠自覺遵守實驗室規(guī)則，從而降低故障發(fā)生的幾率。

4 建立嚴(yán)格的實驗室管理制度

可編程控制器實驗室由于設(shè)備配置了電腦，因此大多故障都與電腦有關(guān)，制定嚴(yán)格的管理制度，使實驗室的設(shè)備嚴(yán)格用于實驗教學(xué)，這是保證實驗室設(shè)備完好的關(guān)鍵[5]。歸納起來有以下幾點：

(1)實驗室原則上不應(yīng)配備網(wǎng)線，即使配置網(wǎng)線，也要求教師嚴(yán)格管理，禁止學(xué)生在實驗時間上網(wǎng)，更不能聊天和打游戲。

(2)要求學(xué)生不能帶U盤進入實驗室，以免將外界的計算機病毒帶入，導(dǎo)致實驗室電腦中毒。

高職院校在校期間，缺乏良好的共享實踐平臺，很少有高職院校能為不同專業(yè)學(xué)生搭建實踐平臺，這也導(dǎo)致有些有創(chuàng)業(yè)想法或者創(chuàng)新的點子難以通過信息交流或者實踐平臺進行實踐探索。調(diào)查顯示，55.3%的學(xué)生表示校內(nèi)有類似創(chuàng)業(yè)街這樣的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺，但同時也反映創(chuàng)業(yè)街的受益面窄，有的學(xué)校只有10多個店鋪，最多的學(xué)校有40、50間，但面對眾多的學(xué)生，受眾面太小。對于創(chuàng)業(yè)園及校外實訓(xùn)基地建設(shè)情況，37.8%的同學(xué)表示不清楚，42.6%的學(xué)生回答沒有。對于是否聽說過公益型創(chuàng)業(yè)平臺，絕大多數(shù)學(xué)生反映沒有聽說過。

(3)實驗教師要加強管理，不允許學(xué)生隨意搬動電腦，也不能隨意改動實驗室的電源線路。

(4)所有實驗要遵守操作規(guī)程，以免因錯誤的操作而導(dǎo)致設(shè)備損壞。

5 結(jié)束語

通過對可編程控制器實驗裝置維護經(jīng)驗的總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)該注意以下幾條維護原則，方能使設(shè)備及時修復(fù)，保證正常使用，延長設(shè)備的使用壽命。

(1)要與實驗任課教師保持暢通的溝通渠道，及時了解最新的設(shè)備使用情況，包括故障情況。我們采取的措施是每個實驗室都設(shè)有設(shè)備故障保修登記簿。

(2)要做到及時維修，及時處理；學(xué)生或者教師一旦提出故障問題，應(yīng)該馬上處理，能夠馬上修好的立即維修，不能馬上修好的也應(yīng)該說明情況，并采取措施，盡量不影響學(xué)生做實驗。如果維修不及時，往往導(dǎo)致學(xué)生實驗不順，對設(shè)備發(fā)脾氣，甚至引發(fā)新故障。

(3)要經(jīng)常與廠家聯(lián)系，與廠家配合，能夠自己維修的就自己維修，減少廠家的售后服務(wù)成本。這樣廠家也會主動配合，給予技術(shù)咨詢和配件方面的支持。

(4)建立實驗室管理系統(tǒng)，將相關(guān)實驗室設(shè)備維護的基本信息輸入，以便查詢[6]。

(5)實驗室管理人員要有強烈的責(zé)任心，切實認識到自己工作的重要性。從而增強工作的主動性。

(6)實驗室管理人員要有甘當(dāng)鋪路石的奉獻精神，切實為學(xué)生著想。當(dāng)然學(xué)校也要主動為實驗室管理人員著想，解決他們的后顧之憂，使得他們心情愉快，樂于奉獻。

采取以上措施以后，可編程控制器實驗室的設(shè)備使用率和完好率大大提高，保證了實驗教學(xué)的順利進行，提高了實驗教學(xué)的質(zhì)量，得到了師生的好評。

[1] 胡偉軒.電工技術(shù)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1992.

[2] 李欣茂.電機拖動實驗裝置常見故障維修[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011,13:26-28.

[3] 李欣茂.電磁學(xué)實驗儀器的維護[J].實驗教學(xué)與儀器,2011,4:30-32.

[4] 康華.計算機實驗室管理與維護的分析[J].科技信息,2010,21:90.

[5] 張春生.建立系級實驗室管理系統(tǒng) 促進高校實驗室規(guī)范化管理[J].六盤水師范高等專科學(xué)校學(xué)報,2009,3:58-60.

Maintenance of the programmable logic controller experiment instruments

Li Xinmao
Xiangnan university, Chenzhou, 423000, China

The present paper summarized the maintenance of the programmable logic controller experiment instruments. Including the trouble shooting of 3-phases power supply control panel, circuit self-protection, computer system problem. Following this, the repair methods were discussed for various faults. Finally the right steps for trouble-shooting were discussed in detail. So with the daily management of the programmable logic controller was discussed.

programmable logic controller experiment instruments; trouble-shooting; maintenance

2011-12-21

李欣茂，碩士，實驗師。

湘南學(xué)院2011年教改課題“電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研究”(編號：2011YY23)。