張曉晨

（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000）

PLC是可編程控制器的英文縮寫(xiě)，具有編程靈活、可靠性好、開(kāi)發(fā)方便等特點(diǎn)，在很多工作環(huán)境下都可以采用該裝置作為控制核心，以穩(wěn)定的電氣特性得到了廣泛的應(yīng)用，可以對(duì)要求可靠性高的關(guān)鍵執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。但是如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制器產(chǎn)生故障，可能會(huì)對(duì)控制對(duì)象造成較大的影響，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)安全事故。所以，應(yīng)該針對(duì)PLC控制器的特點(diǎn)和控制對(duì)象的電氣回路構(gòu)成的電氣系統(tǒng)進(jìn)行分析和判斷，及時(shí)有效的排除電氣故障，做好PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和維修。控制器出現(xiàn)故障的可能性較小，而在整個(gè)控制系統(tǒng)范圍內(nèi)的其他電氣元件，比如說(shuō)中間繼電器、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等由于長(zhǎng)時(shí)間的工作會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)電氣故障。PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，電氣維護(hù)人員應(yīng)該掌握PLC控制技術(shù)，可以提升維修效率，保證系統(tǒng)快速的恢復(fù)工作。

1 PLC控制器的維護(hù)

PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中，時(shí)常會(huì)產(chǎn)生一些電氣故障，引起控制系統(tǒng)無(wú)法對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，所以定期對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)是十分必要的。

1.1 供電電源的檢查

PLC控制系統(tǒng)的供電電源是容易產(chǎn)生故障的電氣元件之一，產(chǎn)生問(wèn)題的頻率較高，供電電源的質(zhì)量直接影響著其使用期限。

技術(shù)人員在控制系統(tǒng)電源進(jìn)行檢查時(shí)，首先應(yīng)用萬(wàn)用表等設(shè)施對(duì)輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，電壓值至少應(yīng)該達(dá)到額定值的85%以上。之后對(duì)電源波動(dòng)范圍進(jìn)行檢查，查看電壓跳動(dòng)的數(shù)值是否過(guò)大，跳動(dòng)的頻率是否太快。如果電壓波動(dòng)頻率較大，會(huì)導(dǎo)致電源模塊的電子元器件的使用壽命降低。在很多實(shí)用場(chǎng)合，為了實(shí)現(xiàn)供電電壓的穩(wěn)定，會(huì)利用穩(wěn)壓電源，如果PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，控制程序如果時(shí)常出現(xiàn)執(zhí)行錯(cuò)誤，那么就應(yīng)該對(duì)供電電源進(jìn)行檢測(cè)，排除故障后，控制系統(tǒng)便可恢復(fù)正常運(yùn)行。

1.2 運(yùn)行環(huán)境的檢查

PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，也就是指溫度、振動(dòng)、濕度和粉塵等方面的影響因素，會(huì)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的正常工作帶來(lái)一定程度的干擾。例如，如果環(huán)境溫度過(guò)高，PLC控制器內(nèi)部的元器件的電氣性能就會(huì)降低，會(huì)使控制系統(tǒng)的發(fā)生故障的可能性增加。如果環(huán)境溫度太低，模擬輸入輸出回路的安全性會(huì)有所下降，可以引起控制系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。濕度太大會(huì)減少內(nèi)部電氣元件的絕緣性能，可能會(huì)引發(fā)短路故障。而濕度過(guò)低，由于太過(guò)干燥出現(xiàn)靜電導(dǎo)致電路板燒壞。

1.3 安裝情況的檢查

技術(shù)人員在對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)該對(duì)PLC控制柜內(nèi)的元件安裝情況進(jìn)行查看，查看PLC的主CPU以及模塊接線端子接線有無(wú)松動(dòng)，各模塊之間的電氣連接是否完好，繼電器或PLC安裝螺栓是否緊固等。

1.4 PLC內(nèi)部鋰電池檢查

PLC控制器的生產(chǎn)廠家為了保證在停電狀態(tài)下，內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器要可以在一定時(shí)間內(nèi)保存運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，會(huì)在內(nèi)部安裝鋰電池。如果電池的報(bào)警燈點(diǎn)亮，表明應(yīng)該在7天時(shí)間內(nèi)及時(shí)更換電池。電池的更換程序?yàn)椋海?）把PLC控制器接通電源持續(xù)時(shí)間在15秒以上，保證內(nèi)部存儲(chǔ)器的備用電源內(nèi)的電容器件可以在電池取出后進(jìn)行短時(shí)間的供電，保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。（2）把PLC控制器的交流電源切斷，保證處于無(wú)電狀態(tài)。（3）取走電池蓋板。（4）取出原有電池，把新電池安裝好。電池的更換時(shí)間不要超過(guò)3分鐘，否則RAM存儲(chǔ)器的相關(guān)運(yùn)行程度將會(huì)停止。（5）安裝好電池蓋板。

1.5 制定PLC控制系統(tǒng)維護(hù)管理制度

給PLC控制系統(tǒng)制定出管理制度，可以明確維護(hù)人員崗位責(zé)任，落實(shí)好控制系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，各種設(shè)備檢查維修應(yīng)該有相應(yīng)的記錄，標(biāo)記清楚檢查時(shí)間，發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、解決的措施、處理后的效果，維護(hù)人員應(yīng)該在記錄中簽字確認(rèn)。應(yīng)該規(guī)定至少半年做好一次控制系統(tǒng)的檢查和維護(hù)，可以有效避免控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2 PLC控制系統(tǒng)的試運(yùn)行和維護(hù)檢查

PLC控制器經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐來(lái)看，可靠性是非常高的，出現(xiàn)故障的可能性較小，開(kāi)發(fā)出的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有系統(tǒng)故障診斷功能，可以提示輸入輸出模塊出現(xiàn)的問(wèn)題，可以通過(guò)上位機(jī)的顯示器給出提示，可以準(zhǔn)確的查找故障點(diǎn)所在的位置，維護(hù)人員解決之后，控制系統(tǒng)就可以正常的運(yùn)行，維修也比較容易，大多問(wèn)題都發(fā)生在外部的線路、中間繼電器或者傳感器上。系統(tǒng)的故障診斷功能可以把各執(zhí)行機(jī)構(gòu)或傳感器的正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，如果狀態(tài)值出現(xiàn)偏差就會(huì)及時(shí)給出報(bào)警，自我診斷系統(tǒng)有故障進(jìn)行檢測(cè)和信息控制輸出功能。

2.1 PLC控制系統(tǒng)的初試

PLC控制系統(tǒng)的初次調(diào)試會(huì)受到供電電源端的錯(cuò)誤連接，輸入與電源端之間產(chǎn)生的短路，或者導(dǎo)線產(chǎn)生的短路的損害。所以在電源接入到控制系統(tǒng)以前，應(yīng)該對(duì)電源進(jìn)行檢查，各輸入輸出模塊的接線是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，接地是否正常。如果在需要對(duì)PLC控制器的耐壓值以及絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)該使PLC控制器的輸入輸出模塊、供電電源與控制系統(tǒng)連接的導(dǎo)線斷開(kāi)，之后利用每個(gè)公共點(diǎn)對(duì)控制器進(jìn)行初步的試運(yùn)行測(cè)試。

2.2 控制程序的下載及檢查

通過(guò)下載通訊電纜把電腦和PLC控制器進(jìn)行連接，讀取程序并編譯成功后，檢查程序沒(méi)有錯(cuò)誤，設(shè)置好相互間的通訊波特率和站號(hào)，進(jìn)行程序下載。如果下載沒(méi)有成功，應(yīng)該查找出原因，一般情況下，在程序下載時(shí)PLC控制器應(yīng)該處于停止?fàn)顟B(tài)，如果正在運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致下載不成功。同時(shí)，應(yīng)該設(shè)置好PLC的站號(hào)和通訊速率，如果匹配成功，則下載就會(huì)比較順利。下載完成后，通過(guò)電腦端軟件使PLC處于運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 控制系統(tǒng)運(yùn)行和試驗(yàn)

PLC控制器的運(yùn)行停止開(kāi)關(guān)一般在通訊端口附近，當(dāng)把開(kāi)關(guān)撥到運(yùn)行位置時(shí)，PLC控制器就會(huì)開(kāi)始正常運(yùn)行。在該狀態(tài)下，通過(guò)電腦端軟件可以強(qiáng)制改變各輸出和輸為的狀態(tài)，也可以改變?cè)O(shè)置好的數(shù)據(jù)?？梢园讯〞r(shí)器設(shè)定值進(jìn)行更改，與中斷程序進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)輸入和輸入端口的掃描頻率，影響著數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)程度。

3 PLC控制系統(tǒng)的故障檢查

PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，維修技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析判斷，如果控制系統(tǒng)中配置有上位機(jī)系統(tǒng)，查看顯示器中是否有故障提示，如果指示出故障發(fā)生的部位，應(yīng)該對(duì)該部位進(jìn)行檢查。如果沒(méi)有配套顯示設(shè)備，應(yīng)該首先進(jìn)行系統(tǒng)的整體檢查，依據(jù)規(guī)定好的檢查流程查找故障可能發(fā)生的方向，然后結(jié)合故障現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)化分析，找出具體的故障位置，再對(duì)PLC控制系統(tǒng)供電電源進(jìn)行排查，查看電源指示燈是否常亮，如果電源指標(biāo)燈熄滅，應(yīng)該查看熔斷器是否斷開(kāi)，線路是否有短路現(xiàn)象。檢查PLC控制模塊，看運(yùn)行指示燈是否點(diǎn)亮，一般情況下，PLC控制器出現(xiàn)問(wèn)題的可能性較小。再對(duì)PLC控制的輸入輸出端子進(jìn)行檢查，輸入輸出是控制器與外部進(jìn)行連接的通道，如果開(kāi)關(guān)量輸入沒(méi)有配套中間繼電器，出現(xiàn)故障問(wèn)題很有可能會(huì)對(duì)端子進(jìn)行損壞，所以該部位是主要的檢查維護(hù)部位。再就是對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行檢查，查看是否控制系統(tǒng)的振動(dòng)是否較為劇烈，溫、濕度是否在控制系統(tǒng)可以正常運(yùn)行的范圍內(nèi)，PLC控制器的PE端子是否單獨(dú)接地。

4 結(jié)語(yǔ)

PLC控制系統(tǒng)應(yīng)該采取科學(xué)合理的手段進(jìn)行維護(hù)，制定出常見(jiàn)故障排查和處理措施，不斷提高維護(hù)人員的技術(shù)水平，結(jié)合相應(yīng)的管理制度，可以有效避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障，保證控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。