PLC系統(tǒng)故障分析
PLC控制系統(tǒng)故障分為軟件故障和硬件故障兩部分。PLC系統(tǒng)包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱、I/O模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備,F(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備包括I/0端口和現(xiàn)場控制檢測設(shè)備,如繼電器、接觸器、閥門、電動機(jī)等。1、PLC軟件故障
PLC具有自診斷能力,發(fā)生模塊功能錯誤時往往能報警并按預(yù)先程序作出反應(yīng),通過故障指示燈就可判斷。當(dāng)電源正常,各指示燈也指示正常,特別是輸入信號正常,但系統(tǒng)功能不正常(輸出無或亂)時,本著先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現(xiàn)問題。
用戶程序儲存在PLC的RAM中,是掉電易失性的,當(dāng)后備電池故障系統(tǒng)電源發(fā)生閃失時,程序丟失或紊亂的可能性就很大,強(qiáng)烈的電磁干擾也會引起程序出錯。
2、PLC硬件故障
①PLC主機(jī)系統(tǒng)故障
A、電源系統(tǒng)故障。電源在連續(xù)工作、散熱中,電壓和電流的波動沖擊是不可避免的。
B、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。通訊及網(wǎng)絡(luò)受外部干擾的可能性大,外部環(huán)境是造成通訊外部設(shè)備故障的最大因素之一。系統(tǒng)總線的損壞主要由于PLC多為插件結(jié)構(gòu),長期使用插拔模塊會造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線損壞,在空氣溫度變化、濕度變化的影響下,總線的塑料老化、印刷線路的老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。
②PLC的I/O端口故障
I/O模塊的故障主要是外部各種干擾的影響,首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用,不可隨意減少其外部保護(hù)設(shè)備,其次分析主要的干擾因素,對主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。
③現(xiàn)場控制設(shè)備故障
A、繼電器、接觸器。減少此類故障應(yīng)盡量選用高性能繼電器,改善元器件使用環(huán)境,減少更換的頻率,F(xiàn)場環(huán)境如果惡劣,接觸器觸點(diǎn)易打火或氧化,然后發(fā)熱變形直至不能使用。
B、閥門或閘板等類設(shè)備。長期使用缺乏維護(hù),機(jī)械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的主要原因,因這類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位,相對的位移一般較大,或者要經(jīng)過電氣轉(zhuǎn)換等幾個步驟才能完成閥門或閘板的位置轉(zhuǎn)換,或者利用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置轉(zhuǎn)換,機(jī)械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會產(chǎn)生誤差或故障。
C、開關(guān)、極限位置、安全保護(hù)和現(xiàn)場操作上的一些元件或設(shè)備故障,其原因可能是因?yàn)殚L期磨損,或長期不用而銹蝕老化。對于這類設(shè)備故障的處理主要體現(xiàn)在定期維護(hù),使設(shè)備時刻處于完好狀態(tài)。對于限位開關(guān)尤其是重型設(shè)備上的限位開關(guān)除了定期檢修外,還要在設(shè)計的過程中加入多重的保護(hù)措施。
D、PLC系統(tǒng)中的子設(shè)備,如接線盒、線端子、螺栓螺母等處故障。這類故障產(chǎn)生的原因主要是設(shè)備本身的制作工藝、安裝工藝及長期的打火、銹蝕等造成。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),這類故障一般是很難發(fā)現(xiàn)和維修的。diangon.com所以在設(shè)備的安裝和維修中一定要按照安裝要求的安裝工藝進(jìn)行,不留設(shè)備隱患。
E、傳感器和儀表故障。這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號的不正常。這類設(shè)備安裝時信號線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地,并盡量與動力電纜分開敷設(shè),特別是高干擾的變頻器輸出電纜,而且要在PLC內(nèi)部進(jìn)行軟件濾波。
F、電源、地線和信號線的噪聲(干擾)故障。
PLC系統(tǒng)故障實(shí)例分析
1、PLC軟故障實(shí)例
一臺停機(jī)一段時間的PLC控制系統(tǒng)上電后無法啟動
故障檢查、處理:檢修人員在檢查后認(rèn)為程序出錯,很自然地將EPROM卡插人PLC中,總清后拷貝程序,完成后重啟,故障依舊,由于程序不大,逐條把EPROM上的程序讀出,與手冊上的指令核對后發(fā)現(xiàn)完全一樣,重復(fù)拷貝無效后認(rèn)為是PLC硬件故障。用PG將備份程序調(diào)出,與EPROM上的程序進(jìn)行比對,結(jié)果語句指令表相同,但程序存放地址發(fā)生了變化,把備份程序發(fā)送到PLC后設(shè)備運(yùn)行正常。可見EPROM上的程序也出現(xiàn)了錯誤,擦除后重新寫入問題解決。
2、PLC硬件故障實(shí)例
①某石化裝置西門子PLC(S7-300,CPU315-2DP)在使用時,突然停止運(yùn)行
故障檢查、分析:檢查報警燈、程序、供電電源,在檢查報警時,發(fā)現(xiàn)CPU上BAT燈亮起。檢査程序時,發(fā)現(xiàn)沒有對電池失效進(jìn)行故障處理。
故障處理:更換CPU電池,對電池失效故障在程序中進(jìn)行相應(yīng)處理。
②某日晚,壓縮機(jī)PLC與主控PLC通訊突然中斷,主控DCS上顯示壓縮機(jī)PLC與主控PLC通訊中斷報警,壓縮機(jī)控制室里的電機(jī)信號在主控合成DCS上均顯示紅色(停止?fàn)顟B(tài)),壓縮機(jī)控制室里的一些流量、壓力、溫度等信號,在主控合成DCS上均顯示高低報警。由于通訊中斷使壓縮機(jī)控制室里一些重要聯(lián)鎖不能送到主控,從而使全廠停車
故障檢查、分析:從理論上講,引起壓縮機(jī)PLC和主控PLC通訊中斷的原因主要是兩個:一個是軟件不同步;另一個是由于硬件如CP525卡、CPU卡故障。
首先從軟件方面進(jìn)行處理。在主控PLC進(jìn)行了同步操作,強(qiáng)制通訊數(shù)據(jù)字DW13的第14位,結(jié)果通訊仍然沒有建立起來,看來不是主控PLC不同步引起的。接著在壓縮機(jī)PLC對其進(jìn)行了同步操作,強(qiáng)制通訊數(shù)據(jù)字MW10的第14位,結(jié)果通訊建立。從而確認(rèn)這次壓縮機(jī)的PLC與主控PLC通訊中斷的原因是由于壓縮機(jī)程序不同步引起的,造成程序不同步的原因是外界的電磁干擾。
故障處理:為了避免此類故障的再次發(fā)生,應(yīng)加強(qiáng)控制室的屏蔽,禁止在控制室使用移動電話等通訊工具。
③西門子PLC(S7-300)的SF燈報警
故障檢查、分析:SF燈報警說明輸入點(diǎn)有故障。
故障處理:檢查各個輸入點(diǎn)工作狀態(tài),在檢查時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場一臺溫度變送器沒有輸入信號,經(jīng)處理后故障消失。
④PLC某個輸入點(diǎn)外部沒有被接通(即使拆開該輸人端子上的連接線效果也相同),但該輸入點(diǎn)實(shí)際已經(jīng)被接通而且相應(yīng)輸入指示燈常亮
故障分析:判斷該端子的相鄰端子已經(jīng)被接通,而PLC的輸入端子之間存在鐵屑,導(dǎo)致了該輸入點(diǎn)被接通,或該輸入點(diǎn)已經(jīng)被損壞。
故障處理:拆開PLC的所有輸入端子的連線,發(fā)現(xiàn)輸入端子排上存在很多鐵屑,將端子上的鐵屑吹干凈,然后恢復(fù)接線,故障被排除。
⑤控制系統(tǒng)PLC數(shù)字輸入卡SF燈變紅色
故障檢查、分析:將卡件電源重新送電后,故障現(xiàn)象依然存在;重新啟動PLC主機(jī)后,故障指示燈仍舊是紅色。于是對卡件所接收的現(xiàn)場信號一一進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)一回訊開關(guān)有異常。用萬用表測量后發(fā)現(xiàn),回路電阻無窮大,這說明回訊開關(guān)壞而被數(shù)字輸入卡檢測到。
故障處理:更換備件后故障指示燈滅。
⑥造粒機(jī)PLC控制系統(tǒng)模擬輸入卡接收的現(xiàn)場信號在DCS上指示無窮大
故障檢查、分析:分析可能是現(xiàn)場壓力變送器和接線箱之間相互連接的通訊電纜出現(xiàn)故障,于是更換通訊電纜,但現(xiàn)象依然如故。仔細(xì)檢查分析整個回路后發(fā)現(xiàn),在回路中容易出現(xiàn)的地方有三個,壓力變送器本身、通訊電纜、卡件,壓力變送器、通訊電纜都已排除。將卡件拆開來看后發(fā)現(xiàn)里面的一個小的集成塊已經(jīng)被燒毀。
故障處理:更換卡件。
⑦兩個PLC互為熱備的控制器中只有一個能夠運(yùn)行,另一個始終處于停止
故障檢查、分析:將整個控制柜斷電、送電后同時啟動兩個PLC主機(jī)還是只有一個PLC主機(jī)運(yùn)行。查詢相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)OB70,OB72兩個系統(tǒng)功能塊負(fù)責(zé)冗余故障,如果沒有插入這兩個功能塊則系統(tǒng)冗余丟失,即只有一個CPU能夠運(yùn)行。
轉(zhuǎn)載請注明出處:上海仰光電子科技專業(yè)西門子工控維修
本文鏈接:http://m.afypvub.cn/fuwu/1753.htm