鄭昌偉+杜濤

摘 要 主要針對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)中PLC控制器運(yùn)用方面的內(nèi)容進(jìn)行分析，是根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的關(guān)于設(shè)備選型及設(shè)備運(yùn)行中的故障處理等方面問題的心得體會(huì)。將這些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來，與大家一起研究，共同提高。

關(guān)鍵詞 PLC；控制；程序

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）07-0199-01

在電氣工作中，經(jīng)常會(huì)遇到各種故障和不正常的工作狀態(tài)，迫使生產(chǎn)停止或生產(chǎn)設(shè)備損壞，給公司造成重大損失。而好多故障都是由于PLC配置不當(dāng)或故障處理不及時(shí)造成的，通過大量的維修事例分析，對(duì)比工作實(shí)際總結(jié)發(fā)現(xiàn)，若想減少故障和不正常工作狀態(tài)，必須精心選擇合適的PLC，及時(shí)處理PLC出現(xiàn)的各種問題才能保證公司正常生產(chǎn)。以下是經(jīng)過大量的工作實(shí)踐，對(duì)選擇與應(yīng)用PLC時(shí)一些常見問題的歸納總結(jié)。

在選擇PLC機(jī)型方面，一定要滿足控制需要，確保性能可靠，并且便于設(shè)備維護(hù)，選型合適而且合格，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。主要堅(jiān)持以下幾點(diǎn)。

1）選擇PLC，首先考慮結(jié)構(gòu)形式，整體式PLC的I/O點(diǎn)的價(jià)格要比模塊式的便宜，經(jīng)濟(jì)并且還小不占空間，所以在一些單體設(shè)備的小型控制系統(tǒng)中，經(jīng)常選用；而模塊式PLC的便于進(jìn)行功能擴(kuò)展，外圍設(shè)備選擇余地較大。在維修時(shí)只要更換故障模塊即可，方便修復(fù)故障。因此對(duì)于較復(fù)雜系統(tǒng)和環(huán)境差（維修量大）的場(chǎng)合，一般選用模塊式PLC。

2）在選擇安裝PLC的方式時(shí)，考慮到集中式系統(tǒng)反應(yīng)迅速、投入低，主要用在簡(jiǎn)易控制場(chǎng)合；大型系統(tǒng)比較復(fù)雜，控制設(shè)備多，一般采用遠(yuǎn)程式，因?yàn)檫@些設(shè)備分布區(qū)域很廣，可以分開安裝，連線比集中式要短。由多臺(tái)設(shè)備組合成一個(gè)系統(tǒng)，既要單獨(dú)控制，又要相互配合，這種情況可使用分布式系統(tǒng)，使用小型PLC，通過通信裝置來實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系。

3）小型PLC本身具備運(yùn)算定時(shí)等控制功能，對(duì)于開關(guān)順序控制的電氣功能都可實(shí)現(xiàn)。對(duì)于控制較復(fù)雜，要求按照工藝參數(shù)嚴(yán)格配合，數(shù)據(jù)互傳等場(chǎng)合，可根據(jù)工藝復(fù)雜程度，設(shè)備情況，選用較高級(jí)PLC。

4）盡可能配置相同機(jī)型的PLC，這樣程序編寫方法相同，對(duì)于工作人員的培訓(xùn)和職工業(yè)務(wù)水平的提高有益。其功能模塊的備品備件，可互為備用。其配置電氣元件相同，有利于資源共享，配機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。

比如某公司選用的是西門子公司S7系列PLC，進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制及數(shù)據(jù)采集?？刂浦鳈C(jī)通過以太網(wǎng)與集控室監(jiān)控系統(tǒng)相互交換信息。在集控室內(nèi)通過工業(yè)計(jì)算機(jī)完成對(duì)公司化工生產(chǎn)系統(tǒng)的控制?？刂凭W(wǎng)采用了GENIUS網(wǎng)，將完成對(duì)所有公司設(shè)備運(yùn)行情況、工藝參數(shù)等的數(shù)據(jù)處理以及設(shè)備控制和調(diào)節(jié)過程；監(jiān)控網(wǎng)采用以太網(wǎng)和PLC控制主機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝生產(chǎn)的運(yùn)行監(jiān)控功能，對(duì)環(huán)境要求較高，因此日常使用維護(hù)時(shí)應(yīng)注意以下問題。

①PLC要求環(huán)境溫度滿足要求，安裝時(shí)不能放在經(jīng)常發(fā)熱的設(shè)備下面，四周空間應(yīng)足夠大，便于通風(fēng)，熱量散發(fā)，基本單元和擴(kuò)展單元之間要有足夠間隔，開關(guān)室內(nèi)要裝有空調(diào)，調(diào)節(jié)適宜溫度。

②為了保證PLC的對(duì)地絕緣要求，空氣要保持相對(duì)干燥，不能有水凝結(jié)現(xiàn)象。

③在PLC工作現(xiàn)場(chǎng)不能有較大的振動(dòng)源，在一些頻繁或連續(xù)振動(dòng)的使用場(chǎng)合，必須采取減振材料，保證PLC的正常運(yùn)行。

④在有腐蝕性和易燃性的氣體的工作場(chǎng)合，要做好氣體隔絕工作，在空氣中煤灰及粉塵比較多的環(huán)境，要將控制室做好密封處理。

⑤PLC供電電源一般為交流電，對(duì)于電磁干擾，PLC在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了，具有一定的抗干擾能力。但是該公司的生產(chǎn)可靠性要求很高，而且配電室內(nèi)電磁干擾特別嚴(yán)重，重新配置了隔離變，以減少電磁波對(duì)PLC的干擾。

對(duì)于軟件故障，有存儲(chǔ)卡及卡槽的PLC修復(fù)程序就容易操作，將卡上的程序復(fù)制到主機(jī)后一些故障都能消除；沒有存儲(chǔ)卡的用戶就要利用編程器的聯(lián)機(jī)功能將備份的程序輸送到PLC上。有時(shí)簡(jiǎn)單的程序復(fù)制不能解決問題，這時(shí)在重新復(fù)制程序前必需先清理一下用戶程序。

比如，某公司的磨煤機(jī)油站PLC，送電后無法運(yùn)行。開始在檢查后認(rèn)為程序錯(cuò)了，將存儲(chǔ)卡插入PLC中，刪除后輸入程序，故障沒有消除，逐條把卡上的程序讀出，核對(duì)完全一樣，認(rèn)為是PLC硬件故障。打開原始程序，與卡上的程序進(jìn)行比較，完全相同，但程序定位發(fā)生了變化，把原始程序發(fā)送到PLC后油站運(yùn)行正常。

對(duì)于PLC的硬件故障較為直觀，更換故障模塊即可。

1）工作正常的電源模塊，綠燈長(zhǎng)亮，如果閃爍或不亮就表示電源有問題。如后備電源指示燈“BATT”通過變換不同顏色，來指示工作狀態(tài)，綠色正常，黃色電量低，紅色故障。亮黃燈時(shí)就應(yīng)該更換電池，當(dāng)紅燈亮?xí)r表示設(shè)備故障，需要更換后備電源模塊。

2）輸入模塊主要是光電耦合電路；輸出模塊有繼電器、晶體管、光電輸出等方式。各控制回路對(duì)應(yīng)都有信號(hào)指示。有輸入信號(hào)但該路不亮或確定有輸出但輸出燈不亮，說明I/O模塊有故障。

3）對(duì)于S7型PLC的主機(jī)模塊上一般包括有通信接口、插槽等，故障比較隱蔽，所以對(duì)它的故障分析、判斷要尤為仔細(xì)。

檢修某公司除塵器PLC時(shí)，發(fā)現(xiàn)無法將PLC置運(yùn)行工作狀態(tài)，停電再送，故障沒有消除，更換CPU模塊后，除塵器運(yùn)行正常。在CPU模塊維修時(shí)，發(fā)現(xiàn)CPU沒問題，換通信板，恢復(fù)正常。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在PLC控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障率為：CPU及存儲(chǔ)器進(jìn)占5%，絕大部分故障出現(xiàn)在外圍線路。

就像某公司壓濾機(jī)控制回路故障，測(cè)量I2.4點(diǎn)無信號(hào)，導(dǎo)致Q4.0輸出為零，壓濾機(jī)無法開啟。檢查后發(fā)現(xiàn)行程開關(guān)損壞，接線端子腐蝕，修復(fù)后開啟正常。不過這類故障就比較隱蔽，排除時(shí)要借助測(cè)量表計(jì)、工作原理圖和工藝程序邏輯進(jìn)行排除。

PLC控制系統(tǒng)作為比較成熟的控制設(shè)備，本身工作穩(wěn)定可靠，易于操作，但如果PLC故障就會(huì)造成工藝系統(tǒng)停車，給公司造成重大損失。因而當(dāng)處理這種故障時(shí)，除維修損壞的PLC外，還應(yīng)認(rèn)真檢查PLC的運(yùn)行參數(shù)，既要考慮極端數(shù)值的影響，又要使PLC控制滿足系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定要求。任何PLC在投入運(yùn)行前應(yīng)認(rèn)真檢查測(cè)試，選擇合適而可靠的PLC，只有這樣，精確的控制才能保證，生產(chǎn)才能穩(wěn)定，而公司的事業(yè)才能得到良好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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