關(guān)于西門子PLC系統(tǒng)的故障探討

林智春

（深圳市金奧博科技有限公司，廣東深圳　518057）

關(guān)于西門子PLC系統(tǒng)的故障探討

林智春

（深圳市金奧博科技有限公司，廣東深圳518057）

西門子PLC系統(tǒng)在目前的工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在目前的工業(yè)控制上具有關(guān)鍵性的作用。西門子PLC系統(tǒng)不斷發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)⑿畔⒒⑽㈦娮印?shù)字技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)集中應(yīng)用，過去的接線邏輯已被現(xiàn)代化的存儲(chǔ)邏輯代替，在控制方面也將能發(fā)揮更高的水平，能夠滿足目前工業(yè)控制各種規(guī)模的生產(chǎn)需求，而且西門子PLC系統(tǒng)具有極高的穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性，將會(huì)給工業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的革命性發(fā)展。但是由于目前的PLC工作環(huán)境比較復(fù)雜，會(huì)受到很多影響，在工業(yè)中會(huì)出現(xiàn)一些問題而影響生產(chǎn)。本文對(duì)西門子PLC系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，對(duì)出現(xiàn)的問題提出針對(duì)性的措施，確保工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，滿足生產(chǎn)要求。

西門子PLC故障處理

1　引言

西門子PLC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與人機(jī)交互的集成，能夠完成運(yùn)動(dòng)控制、集中控制以及過程式控制制等各種工業(yè)控制的需求，在目前的工業(yè)控制中發(fā)揮著巨大作用。但是由于目前工業(yè)生產(chǎn)過程復(fù)雜，環(huán)境多變，西門子PLC系統(tǒng)在工作過程中會(huì)出現(xiàn)各種問題，影響到工業(yè)生產(chǎn)的過程，使工業(yè)控制的準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性有了巨大的困難。

2　西門子PLC的構(gòu)成及應(yīng)用特點(diǎn)

2.1西門子PLC可編程式控制器的基本構(gòu)成

西門子PLC系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括6部分：第一：CPU模塊，主要是為了進(jìn)行信號(hào)的收集，可以依據(jù)編制的程序進(jìn)行執(zhí)行，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中含有微處理器以及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，所以能夠依據(jù)不同的程序以及數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，完成任務(wù)；第二：模擬量以及數(shù)字量輸入輸出結(jié)構(gòu)，對(duì)于模擬量以及數(shù)字量信息，使用按鈕、電位器、發(fā)電器、開關(guān)以及變送器等設(shè)備進(jìn)行輸入，數(shù)字量的輸出一般能夠?qū)?bào)警裝置、接觸器等進(jìn)行控制；第三：電源結(jié)構(gòu)，可以將220V的交流電壓轉(zhuǎn)化為220V的直流電，為背板總線提供5V的直流電壓；第四：通信結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于遠(yuǎn)程界面以及計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的通信，能夠把信號(hào)進(jìn)行傳遞，完成處理；第五：編程模塊，通過特定的軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于程序的輸入以及應(yīng)用；第六：界面模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于PLC體積的擴(kuò)大，為增加的部分提供電壓。

2.2西門子PLC系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

西門子PLC系統(tǒng)能夠廣泛地應(yīng)用，主要是因?yàn)槠渥陨砭哂?種優(yōu)勢(shì)。第一：安裝與布線。通過對(duì)設(shè)備中的控制線、動(dòng)力線等進(jìn)行合理布置，使用雙膠線對(duì)變壓器進(jìn)行隔離以及完成PLC的配線，對(duì)于輸入以及輸出線進(jìn)行隔離，模擬量以及開關(guān)量分別配線，輸出線應(yīng)盡量與高壓線以及動(dòng)力線分離，直流輸出以及交流輸出應(yīng)在不同的線纜中進(jìn)行；第二：極高的穩(wěn)定性。西門子PLC系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，能夠避免干擾，除此之外，系統(tǒng)操作維護(hù)簡(jiǎn)便，在保證工作穩(wěn)定的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的不斷升級(jí)；第三：功接線。由于PLC系統(tǒng)一般固定在電路板上，電感性負(fù)載要經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶暨x，輸入以及輸出線由于不在一根電纜，梯形圖及繼電器原理圖實(shí)現(xiàn)同步，在一組中的輸出電壓應(yīng)保持一致。

3　西門子PLC系統(tǒng)查找故障的步驟

在西門子PLC系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，通過PLC各個(gè)基本模塊上LED的指示情況進(jìn)行判斷，確定PLC的工作是否在正常狀態(tài)下，也是進(jìn)行PLC系統(tǒng)故障處理的前提。一般進(jìn)行故障排除時(shí)，要使用編程器，將編程器與PLC連接，按照步驟進(jìn)行檢測(cè)。第一：查找故障出處。通過編程器，對(duì)輸入及輸出信號(hào)進(jìn)行通斷的判斷，進(jìn)而找出準(zhǔn)確的PLC故障位置，從而確定進(jìn)行維修的切入點(diǎn)；第二：檢查輸入信號(hào)。對(duì)比編程器的顯示情況與輸入模塊指示燈的差異，顯示結(jié)果要是不相同，就需要對(duì)輸入模塊進(jìn)行維修。要是模塊的數(shù)量與種類比較多，在維修之前，還要確定進(jìn)行電纜連接的情況是否出現(xiàn)了問題；第三：當(dāng)輸入顯示情況與輸入模塊的LED顯示不同時(shí)，需要對(duì)二極管和輸入裝置進(jìn)行比較，假如兩者的顯示差異，對(duì)輸入模塊進(jìn)行檢查，然后再進(jìn)行維修；第四：對(duì)于信號(hào)定時(shí)器，假如一直停留在999.9的數(shù)值上，要對(duì)CPU進(jìn)行檢查；第五：假如該信號(hào)是對(duì)計(jì)數(shù)器的控制，要確認(rèn)控制復(fù)位邏輯，再對(duì)計(jì)數(shù)器的工作情況進(jìn)行檢測(cè)。

4　西門子PLC系統(tǒng)應(yīng)用中的問題與處理

4.1西門子PLC系統(tǒng)線路外圍的優(yōu)化缺陷與處理

在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的控制過程中，不但需要硬件作用，還需要軟件的配合，只有實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)中軟硬件的良好配合，才能更好地發(fā)揮兩者的作用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。在進(jìn)行項(xiàng)目分配時(shí)，每個(gè)模塊都有著不同的任務(wù)，通過這樣的工作模式能較好地避免事故發(fā)生，如果發(fā)生問題，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且采取措施進(jìn)行處理。除此之外，對(duì)生產(chǎn)的控制最好采用整體控制，例如可以使用雙重保護(hù)的方法進(jìn)行信號(hào)設(shè)備的布置，雖然信號(hào)設(shè)備僅僅顯示模塊的工作情況，通過將多臺(tái)機(jī)器進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)信息不斷交換的目的，對(duì)整體的工作運(yùn)行情況進(jìn)行完整的記錄，從而保證工業(yè)生產(chǎn)整體運(yùn)作的穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性。

4.2針對(duì)不穩(wěn)定用戶程序的處理

目前，西門子PLC系統(tǒng)存在著運(yùn)行不太穩(wěn)定的弊端，外部環(huán)境變化很容易影響系統(tǒng)工作，這樣的特性使系統(tǒng)在工作過程中會(huì)由于穩(wěn)定性差影響生產(chǎn)。針對(duì)這個(gè)問題，采取針對(duì)性的措施保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是十分必要的。除此之外，PLC系統(tǒng)容易受到外部技術(shù)的影響，一般體現(xiàn)在系統(tǒng)的擴(kuò)展單元以及對(duì)噪音的阻礙方面，在擴(kuò)展單元確保通電與斷電同時(shí)進(jìn)行。在目前的西門子PLC系統(tǒng)中，電路系統(tǒng)一般分為內(nèi)部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)，為了避免噪音對(duì)系統(tǒng)造成的影響，可以使用銅線作為媒介，連接中央地點(diǎn)與底部，使用這種簡(jiǎn)單的方法，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了令人滿意的效果。這種操作不但可以對(duì)工作人員的施工操作進(jìn)行規(guī)范，而且也可以避免由于人為因素造成的影響，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性，而且隨時(shí)依據(jù)周圍環(huán)境以及技術(shù)的變化進(jìn)行調(diào)整，明顯減少了高頻的影響，保證了線路連接的準(zhǔn)確性，避免了操作帶來的問題，減少了由于系統(tǒng)崩潰以及數(shù)據(jù)丟失造成的問題。

4.3工作環(huán)境的應(yīng)對(duì)措施

西門子PLC系統(tǒng)如果周圍工作環(huán)境較為惡劣，由于溫度、濕度、空氣等引發(fā)的變化都會(huì)影響系統(tǒng)的工作，所以在PLC系統(tǒng)周圍給予特殊的保護(hù)措施是必須的。例如，可以將PLC系統(tǒng)安裝在空調(diào)房?jī)?nèi)，然后進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，確保濕度符合要求。對(duì)于溫度的影響，可以安裝通風(fēng)設(shè)備，盡量不要將PLC系統(tǒng)放置在有散熱的位置，減少散熱造成的影響。振動(dòng)問題的影響可以通過安裝特殊的仿真膠，降低周圍環(huán)境造成的振動(dòng)。電源造成的影響可以通過加裝屏蔽器進(jìn)行保護(hù)，避免電源造成的影響。避免空氣可能對(duì)系統(tǒng)造成的影響，可以將PLC系統(tǒng)放置在具有良好密封性的柜中，避免與腐蝕性氣體發(fā)生接觸。

4.4抗干擾措施

為了防止干擾對(duì)西門子PLC系統(tǒng)造成的影響，需要采用以下幾種措施。第一：減少電網(wǎng)與電源以及設(shè)備與大地之間對(duì)系統(tǒng)造成的干擾，在電源的輸入端安裝濾波器，盡量屏蔽電網(wǎng)造成的影響，保證系統(tǒng)的工作；第二：網(wǎng)線以及電源線、動(dòng)力線和控制線應(yīng)該分開裝配，線槽分離，準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，動(dòng)力線以及其他大功率的設(shè)備應(yīng)該并聯(lián)RC，避免電弧造成的影響；第三：輸入線不能太長(zhǎng)，輸入及輸出線分開進(jìn)行安裝，盡量不要在同一條電纜中，使用常開觸點(diǎn)的形式將電纜線連接到輸入端，輸出的接線可以有公共輸出與獨(dú)立輸出兩種，不一樣的輸出接線需要對(duì)應(yīng)自身負(fù)荷的電壓，在同一組中需要使用相同的電壓類型，如果輸出類型為繼電輸出時(shí)，需要安裝隔離繼電器，避免電感性負(fù)載對(duì)繼電器的使用造成影響；第四：設(shè)置全面的接地系統(tǒng)，選擇正確的接地方式。西門子PLC系統(tǒng)涵蓋了保護(hù)地、屏蔽地、交流地等多種形式，接地線設(shè)置出現(xiàn)問題很容易對(duì)接地電阻的電位造成巨大破壞，將柜體與電源接地進(jìn)行連線，作為安全接地能有效地降低由于接地點(diǎn)電位混亂造成的影響；第五：減少變壓器的影響，通過濾波器能將設(shè)備的影響傳遞給電源，能夠屏蔽尖峰電壓，安裝隔離變壓器，將大部分的干擾避免。通過使用輸出電抗器，在電動(dòng)機(jī)與變頻器之間安裝交流電抗器，能夠有效地避免電磁輻射的影響，確保了PLC系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

5　結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，西門子PLC系統(tǒng)在工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用，因?yàn)镻LC系統(tǒng)的工作環(huán)境一般比較特殊，受到環(huán)境影響的可能性比較大，增加了出現(xiàn)問題的幾率。本文對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中PLC系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題，提出了針對(duì)性的建議，通過對(duì)問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)了PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。

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