内蒙古西门子S7-200SMART模块代理优势价格

内蒙古西门子S7-200SMART模块代理优势价格

PLC故障分析方法

    为了及时解决故障，首先要区分故障是全局性的还是局部性的，如上位机显示多处控制元件工作不正常，提示很多报警信息，这就需要检查CPU模块、存储器模块、通信模块及电源等公共部分。如果是局部性故障的可从以下几方面进行分析：

    ①根据上位机的报警信息查找故障。PLC控制系统都具有丰富的自诊断功能，当系统发生故障时会立即给出报警信息，可以迅速、准确地查明原因并确定故障部位，具有事半功倍的效果，是维修人员排除故障的基本手段和方法。

    ②根据动作顺序诊断故障。对于自动控制系统，其动作都是按照一定的顺序来完成的，通过观察系统的运动过程，比较故障和正常时的情况，即可发现疑点，诊断出故障原因。如某水泵需要前后阀门都要打开才能开启，如果管路不通水泵是不能启动的。

    ③根据PLC输入/输出口状态诊断故障。在PLC控制系统中，输入/输出信号的传递是通过PLC的I/O模块实现的，因此一些故障会在PLC的I/O接口通道上反映出来，这个特点为故障诊断提供了方便。如果不是PLC系统本身的硬件故障，可不必查看程序和有关电路图，通过查询PLC的I/O接口状态，即可找出故障原因。因此要熟悉PLC控制对象的I/O通常状态和故障状态。

    ④通过PLC程序诊断故障。PLC控制系统出现的绝大部分故障都是通过PLC程序检查出来的，有些故障可在屏幕上直接显示出报警原因；有些虽然在屏幕上有报警信息，但并没有直接反映出报警的原因；还有些故障不产生报警信息，只是有些动作不执行。遇到后两种情况，跟踪PLC程序的运行是确诊故障的有效方法。对于简单故障可根据程序通过PLC的状态显示信息，监视相关输入、输出及标志位的状态，对于复杂的故障必须使用编程器来跟踪程序的运行。如某水泵不工作，检查发现对应的PLC输出端口为“0”，查看程序后发现水泵还受到水温的控制，水温不够导致PLC没有输出，把水温升高后故障排除。

    当然，上述方法只是给出了故障解决的切人点，产生故障的原因很多，所以单纯依靠某种方法是不能实现故障检测的，需要多种方法结合，配合电路、机械等部分综合分析

PLC控制系统故障指其失去了规定功能，一般指整个生产控制系统失效的总和，可分为PLC故障和现场生产控制设备故障两部分。PLC系统包括*处理器、主机箱、扩展机箱、I/O模块及相关的网络和外部设备。现场生产控制设备包括端口和现场控制检测设备，如继电器、接触器、阀门、电动机等。

    有关PLC的故障大多数是外围接口信号故障，所以在维修时，只要PLC某些部分控制的动作正常，就不应该怀疑PLC程序。如果通过诊断确认运算程序有输出，而PLC的物理接口没有输出，则为硬件接口电路故障。另外硬件故障多于软件故障，大多是由外部信号不满足或执行元件故障引起，而不是PLC系统的问题。

PLC控制系统一旦有一个故障发生；随之会有很多的故障发生；如果能找出*个故障信号，将会给排除故障带来很大的方便。假设一个控制系统有3个故障信号，分别是I0.0、I0.1、I0.2，状态为“1”时是故障。PLC控制系统故障的判断程序如图2-7所示。

    图2-7    故障的判断程序

    先要规定一个和故障信号数等量的中间变量，如M0.0、M0.1、M0.2；一旦有故障发生，就在M0.0、M0.1、M0.2中记录该故障。相对应的，输入为故障信号，则该位为“1”，即如果M0.0的状态为“1”，则I0.0为故障信号；如果M0.1的状态为“1”，则I0.1为故障信号，依此类推。

    在*支路，当I0.0为“1”时，置位M0.0，若故障已存在，那么M0.1或M0.2中已有一个量变值为“1”，则复位M0.0，即I0.0不是故障信号；若故障不存在，那么M0.1或M0.2没有一个值为“1”，则M0.0为“1”，I0.0为故障信号，依此类推。一旦有故障发生，就在M0.0、M0.1、M0.2中记录了发生的故障。

    从程序中可看到，复位端的并联支路太多，本例子有3个故障点，若系统较大，可台旨会有几十个故障点，这时需要引进中间变量，使并联支路变少。

在PLC工作过程中，敏感元件、控制元件及PLC本身随时都可能出现故障和错误。为了能及时检测到故障的存在，系统通过软件设计实现系统运行过程中对故障的实时动态检测。

    动态检测实际上是一个系统状态的顺序控制过程，基于PLC特殊的周期扫描运行机制。控制程序的设计通过3个功能模块的设计来完成：

    ①输入信号检测模块完成对外部各开关量和模拟量反馈信号的检测及转换。

    ②系统状态转换模块根据检测信号、历史状态和实际要求，确定系统的当前状态。

    ③输出信号转换模块根据系统当前状态，确定各控制信号的状态。

    PLC在一个扫描周期内依次执行上述3个功能，在扫描周期的后，实现对输出端口的刷新，完成系统控制功能。故障的动态检测就是在上述3个功能模块后，加入故障检测模块，以判断整个控制过程是否正常。故障动态检测和处理过程如图2-3所示。

    ①输入信号兼容性检查。PLC的外部开关量和模拟量输入信号，由于受噪声、干扰、开关的误动作、模拟量信号误差等因素的影响，不可避免会形成输入信号的错误，引起程序判断的失误，造成事故。因此在PLC完成对输入信号的检测后，要对输入信号的正确性进行检查，主要是进行兼容性检查，包括开关信号之间的状态是否矛盾、模拟量值的变化范围是否正常、开关量信号与模拟量信号之间是否*以及各信号的时序关系是否正确等。

    图2-3    故障动态检测及处理过程示意图

    若两个状态相反的开关信号在PLC的一个扫描周期内，两个信号不可能同时为“1”，也不可能同时为“0”。可以根据此类开关信号相互间的逻辑关系，通过梯形图的编制来判断敏感组件或电路是否存在故障。在图2-4中，X00010和X00011为故障标志位，当两个输入信号同时为“0”或同时为“1”时，3000为“1”，此信号锁存，以便故障处理程序进行查询。

    图2-4    对开关信号逻辑关系的检查

    ②系统状态正确性检查。PLC控制系统是一个状态的顺序控制系统，输入信号用于控制系统状态的转换，状态转换的正确性是实现系统控制过程的关键。对系统状态正确性进行检查，主要是测试系统状态的序列是否正确、当前状态与外部输入信号的状态是否矛盾，以及内部的时间标志是否正确，此外还可以检查系统是否存在“多一”故障。所谓“多一”，是指在同一时刻系统同时有两个状态执行标志位被开放，从而造成输出控制信号的逻辑混乱，产生不可预测的后果。通过软件完成对系统状态是否“多一”的检查，实现状态“多一”检查的梯形逻辑图如图2-5所示。在图2-5中，070信道各位为系统状态标志位，当系统处于某一状态时，相应的标志位为“1”，其他位为“0”。通过检查各标志位中为“1”的个数，即可判断系统状态是否“多一”。当检测到“多一”故障时，过程控制系统急停，同时置“多一”标志位06601为“1”，以给故障处理模块提供故障检测信息。

    图2-5    实现状态“多一”检查的梯形逻辑图

    ③输出信号正确性检查。PLC控制程序的执行，终是要产生控制信号。在程序执行的后，对PLC输出端口进行刷新之前，对产生的控制信号的正确性进行检查，是防止错误信号输出、避免故障发生的重要环节。

    如同对输入信号的正确性检查，对输出信号的正确性检查首先也是检查各信号之间的逻辑关系及时序关系是否正确。此外，还可根据输出信号的状态与控制过程之间的逻辑关系，判断设备的运行状况是否正常。如某一控制信号发出后，在一定时间内执行机构动作并到位；如果时间已到，但PLC并未接收到到位信号，则说明系统中存在故障。此类故障利用图2-6所示的梯形图检测。在图2-6中，Y00100为输出的控制信号，TIME001为计时器，当计时器记到时间设定值时，若执行机构到位信号仍未发出，则置故障标志位为“1”并锁存。

    图2-6    控制过程的跟踪检查

内蒙古西门子S7-200SMART模块代理优势价格