运行中PLC故障常见原因及处理方法

PLC运行中常见故障的原因及处理方法

1.
外围电路元件故障

这种故障往往发生在PLC工作一定时间后的故障。在PLC控制回路中，如果元件损坏，PLC控制系统会立即自动停止工作。

输入电路是PLC接收开关量、模拟量等输入信号的端口，其元器件的质量、连接方式和可靠性也是影响控制系统可靠性的重要因素。

对于开关输出，PLC的输出有三种形式:继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出。具体选择哪种输出形式应根据负载要求来确定。选择不当会降低系统的可靠性，导致系统无法正常工作。

此外，PLC输出端的负载能力有限。如果超过规定的最大限值，则必须连接外部继电器或接触器才能正常工作。

外部继电器、接触器、电磁阀等执行机构的质量是影响系统可靠性的重要因素。常见故障包括线圈短路、机械故障导致触点不动或接触不良。

2.
端子接触不良。

这种故障是在PLC工作一定时间后，随着设备动作频率的增加而出现的。由于控制柜的接线缺陷、使用中振动增大、机械寿命等原因，连接器或元件端子容易松动，导致接触不良。

这类故障的排除方法是使用万用表，借助控制系统原理图或PLC逻辑梯形图进行故障诊断和维修。

对于一些重要外围端子的连接，为了保证连接可靠，一般采用焊接冷压件或冷压引脚的方法。

3.
PLC干扰导致的功能故障

自动化系统中使用的各种PLC都是专为工业生产环境设计的控制设备。在设计和制造过程中，采用了多级抗干扰和元器件选择措施，适应恶劣工业环境的能力强，运行稳定，可靠性高。因此，它可以直接用于工业环境，无需采取任何特殊措施。

PLC的干扰可分为内部干扰和外部干扰。在实际生产环境中，外界干扰是随机的，与系统结构无关，干扰源无法消除，只能根据具体情况加以限制。

内部干扰与系统结构有关。主要由系统中的交流主电路和模拟输入信号引起，通过精心设计系统电路或对系统软件进行滤波，可以最大限度地抑制内部干扰。

4.
PLC周期性崩溃

周期性PLC死机的特点是每次PLC运行一段时间就会死机或者程序混乱，或者出现不同的中断和故障显示，重启后一切正常。根据实践经验，造成这种现象最常见的原因是PLC机身长期积灰。

所以PLC机架的插槽接口要定期吹扫。吹扫时，用压缩空气或软刷清除控制面板和插槽上的灰尘，然后用95%的酒精擦拭控制面板的插槽和插头。清洗后仔细检查，重启即可正常运行。

PLC生产现场的抗干扰技术措施

通常从供电和接地保护、布线屏蔽和抗噪声四个方面考虑。

1.
电源和接地保护

PLC本身的抗干扰能力一般都很强。通常，将PLC的电源与系统的电力设备的电源分开布线，一般对来自电力线的干扰有足够强的抑制能力。

但电源干扰特别严重，可以加带屏蔽层的隔离变压器，减少设备对地干扰，提高系统可靠性。如果系统中包含扩展单元，其电源必须与基本单元共享一个开关控制，也就是说，它们必须同时通电和断电。

为了抑制附着在电源、输入输出端子、PLC上的干扰，应使用直径较大的专用接地线连接，接地电阻应小于4ω，接地点应尽可能靠近PLC，接地点应与其他设备分开。对于供电系统中的高压设备，其外壳、机柜、框架、底座和操作手柄等金属部件必须有保护和接地。

PLC内部电路包括CPU、存储器等接口接数字地，外部电路包括模拟地接A/D、D/A等。PLC背板通过粗短铜线呈星形连接到中央接地点，防止噪声干扰。当PLC未接地时，PLC的安装支架应容性接地，以抑制电磁干扰。

2.
布线布置

电气柜中的布线布局:

①只有屏蔽的模拟输入信号线才能和数字信号线安装在同一个槽内，DC电压的数字信号线和模拟信号线不能和交流电压线安装在同一个槽内。

②只有屏蔽的220V电源线才能和信号线安装在同一个插槽内。

③电气柜电缆插头的屏蔽必须可靠接地。

电气柜外部接线布置

①DC和交流电压的数字信号线和模拟信号线必须使用独立的电缆，并使用屏蔽电缆。

②信号电缆和电力电缆可以一起安装在一个线槽内，建议保证10cm以上的间隔，以提高抗噪声能力。

3.
屏蔽处理

一般应保证PLC外壳的屏蔽随电气柜浮动。在PLC外壳底板上加一个等电位屏蔽板(一般用镀锌板)，在保护处用铜线与底板连接。其截面积应不小于1 0mm，以形成等电位屏蔽体，有效消除外界电磁场的干扰。

模拟信号的屏蔽总线可以绝缘，中心点可以连接到参考电位或地(GND)。数字信号电缆两端接地可以保证消除高频干扰。

4.
防止噪音的措施

强磁场中的零件(如变压器)要用金属屏蔽，电气柜内照明不能用荧光灯。PLC控制系统的电源也应采取相应的抗干扰措施。

PLC控制系统电源的抗干扰方法有三种:隔离变压器、低通滤波器和频谱均衡。其中隔离变压器是最常用的，因为PLC的I/O模块电源通常是DC24V，要通过隔离变压器降压，通过整流桥整流供电，或者直接由开关电源供电。

PLC故障查找流程图

PLC程序丢失通常是由接地不良、接线错误、误操作和干扰等几个原因造成的:

1.PLC主机和模块必须良好接地。

2.主机电源线的相线和零线必须正确连接。

3.提前准备好包进行备份。

4.使用手持编程器查找故障时，应将锁开关置于垂直位置并拔出，以保护内存。

5.如果PLC程序因干扰而丢失，其处理方法可参照PLC干扰引发故障的处理。

第一次一般检查

根据一般检查流程图，找出故障点的大致方向，逐步细化，找出具体故障，如下图所示。

第二次电源故障检查

灯不亮时检查供电系统。检查流程图如下图所示。

第三运行故障检查

电源正常，运行指示灯不亮，说明系统正常运行因某种异常已经终止。检查流程图如下图所示。

4号输入和输出故障检查

输入是PLC与外部设备进行信息交换的通道。能否正常工作，不仅取决于输入输出单元，还取决于连接接线、端子、保险管等元件的状态。检查流程图，如下图所示。