PLC電氣系統(tǒng)中的故障原因與維護(hù)處理技術(shù)分析

魏新文

摘 要：通過對水隔離泵PLC電氣系統(tǒng)的故障原因進(jìn)行分析，探析了PLC電氣系統(tǒng)中故障的維護(hù)、處理技術(shù)，旨在為相關(guān)的PLC電氣維護(hù)人員提供一定的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：PLC電氣系統(tǒng)；自動化；故障原因；維護(hù)處理技術(shù)

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）04-0025-02

隨著工業(yè)設(shè)備自動化控制技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器已逐漸取代了繼電器，在工業(yè)設(shè)備控制中被廣泛應(yīng)用。 我公司于2007年引進(jìn)PLC微機(jī)系統(tǒng)對水隔離泵液壓站電磁閥實(shí)行控制，主要作用是連接微機(jī)與液壓站，將水隔離泵罐體的工作狀態(tài)反映給PLC，接受PLC的指令，實(shí)現(xiàn)水隔離泵三個罐體的往返運(yùn)動，以達(dá)到污水排放的目的。在罐體復(fù)雜的循環(huán)處理過程中，任何一個指令不到位，PLC輸出控制都將出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象，使選礦廠污水無法及時、連續(xù)排放。這會使生產(chǎn)停頓，公司將產(chǎn)生不了效益。只有及時、快速地找到故障原因，采取相應(yīng)的維修技術(shù)排除故障，才能保證選礦廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

其運(yùn)轉(zhuǎn)控制圖如圖1所示。

1 水隔離泵PLC電氣系統(tǒng)的故障原因

水隔離泵PLC電氣系統(tǒng)故障按輸出、輸入信號分主要有以下幾種。

1.1 輸出信號故障

水隔離泵PLC輸出信號故障主要體現(xiàn)為執(zhí)行元件和控制元件的故障。在通常情況下，會出現(xiàn)機(jī)械動作的零件磨損和電氣元器件的損壞，例如，水隔離泵罐體中浮球移動不到位；浮球與罐體摩擦過大；浮球磨損較大，與傳感器接觸不到位；電磁閥體內(nèi)存在異物造成的閥芯堵塞和中間推桿彎曲導(dǎo)致電磁閥無法動作；輸出控制線路板元器件損壞和線路板觸點(diǎn)接觸不良等。出現(xiàn)輸出故障時，仔細(xì)觀察輸出控制元件和執(zhí)行元件的運(yùn)行狀況，找出故障點(diǎn)并加以排除即可。

1.2 輸入信號故障

水隔離泵PLC輸入信號的主要作用是實(shí)現(xiàn)罐體的順序控制。如果沒有輸入信號，就不能夠滿足順序控制的條件，PLC就不能進(jìn)行下一個動作的運(yùn)行。使系統(tǒng)出現(xiàn)這種故障的原因主要有傳感器損壞、傳輸線路故障、輸入電源控制線路板損壞和元器件接觸不良等。出現(xiàn)輸入故障時，會使部分輸出控制無效和輸出紊亂，此時，需根據(jù)梯形圖分析與輸出控制無效、紊亂相關(guān)的控制點(diǎn)，然后進(jìn)行深入、細(xì)致的故障分析，直至找到真正的故障點(diǎn)為止。

2 數(shù)顯儀表故障原因

數(shù)顯儀表作為PLC與用戶的互動平臺，它是用戶指揮PLC控制的橋梁。根據(jù)水隔離泵數(shù)控顯示儀表的顯示狀況，可將故障分為以下三種。

2.1 出現(xiàn)故障沒有任何顯示

當(dāng)PLC電氣系統(tǒng)出現(xiàn)這種故障時，由于儀表沒有任何指示，維修人員無從下手。在排除兩者的通訊線路和儀表本身的故障后，根據(jù)電氣系統(tǒng)的具體故障現(xiàn)象，結(jié)合相關(guān)的理論知識進(jìn)行分析、判斷，找出具體的故障原因。當(dāng)涉及到線路板故障維修時，在正常狀況下廠家是不會提供線路板圖紙的，只能自己繪制相關(guān)的技術(shù)草圖，借助相關(guān)儀器進(jìn)行維修，程序較為復(fù)雜。

2.2 儀表有故障顯示但不體現(xiàn)故障原因

通常PLC電氣系統(tǒng)的故障診斷功能是根據(jù)廠家的要求設(shè)置的，往往功能不夠完善。當(dāng)出現(xiàn)故障時，報警信息只能指出故障的大概位置，且有時報警信息會出現(xiàn)誤報，誤導(dǎo)維修人員。這時，維修人員應(yīng)根據(jù)電氣系統(tǒng)的具體故障現(xiàn)象，結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析和判斷，這樣才能找出電氣系統(tǒng)故障的真正原因。

2.3 故障報警直接體現(xiàn)故障原因

這主要是故障較為簡單或儀表自身檢測功能完善，故障報警才會直接體現(xiàn)故障原因。數(shù)控儀表如果具有完善的檢測功能，其PLC與儀表間的通信功能也必須完善，而硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)要求較為復(fù)雜，造價相對昂貴。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化控制的要求越來越高，PLC自診斷系統(tǒng)的成本越來越低，廠家根據(jù)PLC的性價比，將會選擇檢測功能更加完善的數(shù)控儀表，這使得電氣維修人員的維修工作將更為簡單、快捷。

針對這個現(xiàn)狀，我公司電氣維修人員必須加強(qiáng)學(xué)習(xí)，學(xué)會分析和辨識PLC梯形圖，才能及時處理PLC電氣故障。

3 故障的維護(hù)、處理技術(shù)

設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是按照工藝要求和生產(chǎn)需要設(shè)計相應(yīng)流程的，并按照一定的動作順序進(jìn)行。隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化程度的提高，PLC已被廣泛應(yīng)用在電氣自動化控制過程中，提高PLC故障檢測水平是擺在電氣維修人員面前的緊迫任務(wù)。以下是一些基本的維修、處理方法。

3.1 根據(jù)動作順序進(jìn)行維修處理

維修人員在進(jìn)行故障診斷時，應(yīng)仔細(xì)觀察機(jī)械裝置的運(yùn)動過程，通過比較運(yùn)轉(zhuǎn)正常與出現(xiàn)故障之間的差異，準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，通過相應(yīng)的診斷措施分析故障原因，再進(jìn)行維修處理。

3.2 根據(jù)I/O狀態(tài)進(jìn)行維修處理

PLC電氣系統(tǒng)的I/O接口是實(shí)現(xiàn)PLC與外部設(shè)備連接的唯一端口，是PLC故障的多發(fā)點(diǎn)。相關(guān)的技術(shù)維修人員可將故障時和正常時的PLC電氣系統(tǒng)I/O接口的指示狀態(tài)進(jìn)行分析、比較，找出故障的原因后進(jìn)行處理。

3.3 根據(jù)PLC梯形圖進(jìn)行維修處理

對PLC梯形圖進(jìn)行分析和故障診斷是解決故障的主要方法。這種方法是根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的動作順序、連鎖關(guān)系和工作原理，結(jié)合PLC系統(tǒng)的自我診斷系統(tǒng)，依據(jù)PLC梯形圖查看相關(guān)的標(biāo)志位的輸出/輸入狀態(tài)，從而確定故障原因后進(jìn)行維修和處理。

3.4 根據(jù)動態(tài)跟蹤梯形圖進(jìn)行維修處理

當(dāng)PLC電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以通過PLC動態(tài)跟蹤，跟蹤輸入/輸出標(biāo)志狀態(tài)的瞬間變化，依照PLC動作原理診斷故障原因，并進(jìn)行處理。

3.5 根據(jù)報警號進(jìn)行維修處理

根據(jù)PLC電氣系統(tǒng)的自我診斷功能顯示的報警信息，維修人員能夠迅速、準(zhǔn)確地找到故障地點(diǎn)并采取相應(yīng)的措施排除故障。

3.6 根據(jù)控制對象工作原理進(jìn)行維修處理

PLC電氣控制系統(tǒng)通常是按照控制對象的工作原理進(jìn)行設(shè)計的。當(dāng)出現(xiàn)故障時，通過PLC電氣系統(tǒng)的I/O狀態(tài)依照控制對象的工作原理進(jìn)行分析和診斷，找出故障原因后采取有效的手段進(jìn)行維護(hù)、處理。

4 結(jié)束語

總之，PLC電氣系統(tǒng)故障診斷的關(guān)鍵在于了解運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的工藝流程和動作順序，弄清檢測開關(guān)的準(zhǔn)確位置和標(biāo)識，掌握設(shè)備動作原理，結(jié)合PLC電氣系統(tǒng)的自我診斷功能，通過跟蹤PLC電氣系統(tǒng)的I/O接口和梯形圖的動態(tài)變化，準(zhǔn)確找出故障原因，并采取相應(yīng)的維修處理技術(shù)排除故障。

參考文獻(xiàn)

[1]李憲文.淺析PLC在數(shù)控機(jī)床故障診斷中的運(yùn)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（14）：102.

[2]楊勇，王銀成，李世君.機(jī)床PLC不運(yùn)行故障原因解析及排除方法[J].金山，2012（3）；147-148.

〔編輯：白潔〕

Abstract： Based on the isolation pump PLC electrical system fault reasons were analyzed， and the analysis of PLC in the electrical system fault maintenance， processing technology， related PLC electrical maintenance staff is dedicated to provide you with certain technical reference.

Key words： PLC electrical system； automation； fault cause； maintenance process technology