淺談盾構機PLC系統故障處理

王慧慶 秦倩云 劉建

摘 要：PLC系統（可編程控制器）是一種數字運算操作的電子裝置，它采用可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬量輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。它是盾構機控制核心部分。所以PLC系統的故障處理對盾構機的正常生產和工作效率的提高及其重要。

關鍵詞：盾構機;數字量;模擬量;通訊;故障

中圖分類號：U455.43 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）13-0025-02

盾構機PLC（日本三菱系列）系統主要有信號模塊、網絡模塊、CPU模塊、功能模塊以及相關的電纜、輔材等組成。一般PLC系統出現故障有數字信號故障、模擬量信號故障、通訊信號故障、CPU模塊故障等。

1 數字信號故障處理

盾構機上數字輸入信號一般有按扭、限位、觸點等，可在PLC通電情況下按下按扭（限位、觸點等），這時對應的PLC輸入點指示燈亮，說明按扭及線路正常。燈不亮，用萬用表測量按鈕觸點上兩端的電壓，有電壓（24VDC）說明按鈕壞了，無電壓需檢查線路、供電模塊等。

盾構機上數字輸出信號是驅動負載的，主要負載有線圈、閥、指示燈等。若輸出信號對應輸出點指示燈不亮，檢查PLC程序內部邏輯關系，讓其條件滿足后輸出信號燈亮。然后用萬用表測量輸出負載電壓（注意負載的電壓），若有電壓，輸出正常。若無電壓，檢查線路、保險芯、供電模塊、繼電器等。

2 模擬信號故障處理

盾構機上模擬量信號有壓力、溫度、流量、調節閥、比例閥等。模擬量信號有故障時，用萬用表檢查傳感器供電電壓是否滿足要求，電壓不正常檢查線路與供電模塊等。用萬用表檢查電流與PLC采集與輸出的數值是否一致，若不一致，檢查傳感器是否損壞。

3 通訊網絡故障處理

3.1 CC-LINK網絡故障處理

網絡圖見圖1。

3.1.1 觀察模塊QJ61BT11面板指示燈

（1）ERR為OFF正常;為ON時，說明整個CC-LINK通信有錯誤;閃爍時，說明CC-LINK網絡系統中某個站的通信有錯誤。利用此指示燈可以判斷通信故障是整個網絡，還是個別站。整個網絡不能通信的原因有：電纜斷開，未正確連接終端電阻，設置站號大于64，各個子站和主站的波特率及網絡模式設置不同等。（2）LERR該指示燈是主站的通信狀態。指示燈為OFF正常;為ON時，表示主機通信錯誤。當閃爍時，分以下兩種情況：①當以固定時間間隔閃爍時，說明在通電時改變了站號或波特率或工作模式開關，只要重新上電或復位即可。②當以不固定的時間間隔閃爍時，可能是未安裝終端電阻，模塊或CC-LINK電纜受干擾所致。

3.1.2 利用GX-WORKS2軟件對故障狀態診斷

（1）選擇菜單“診斷”→“CC-Link/CC-Link/LT診斷”;（2）在彈出的窗口中點擊“數據鏈接開始”，就可監視本站的通信狀況;（3）“線路測試”功能僅能在主站上進行，該測試可以測試網絡中各個站點的通信狀態。該測試必須在整個通信非錯誤（模塊面板ERR指示燈滅或閃爍）的情況下進行，否則，會出現測試不通。點擊“線路測試”，在彈出的“線路測試”窗口中指定測試對象后，再點擊“執行測試”后，就會出現各站的連接信息，各個站的通信狀態由不同的顏色來標明。紅色：異常站。黃色：無效站。綠色：預約站。天藍色：正常站。如果在執行測試中有故障站，就會彈出“診斷結果”窗口，并給出錯誤代碼，根據錯誤代碼查看手冊就可找到故障原因。

3.2 MELSECNET/H網絡故障處理

網絡圖見圖2。

3.2.1 觀察模塊QJ71BR11面板指示燈

（1）ERR.為ON時，發生錯誤。閃爍，正在測試網絡模塊時檢測到錯誤。為OFF正常狀態。

主要的錯誤有：1）站號溢出、模式設置出錯、設置成禁止使用、運行條件設置出錯或安裝的CPU類型出錯;2）網絡中已存在相同編號的站;3）即使網絡中已有控制站還是把上位站指定為控制站了;4）無效參數設置，沖突設置;5）從副控制站接收到的參數和上位站保持的參數從控制站接收的不同;6）CPU模塊中發生致命錯誤。

（2）L ERR.為ON時，發生通訊錯誤，為OFF無通訊錯誤。

主要錯誤有：1）CRC異常電纜、噪音等產生的錯誤;2）OVER在上一個接收數據載入模塊之前接收到下一個數據并改寫數據時即發生該錯誤，它由網絡模塊的接收區中的硬件錯誤引起;3）AB.IF當指定位數以上的位都在幀中被設置成接收數據間的1時或當接收數據比指定數據長度短時即發生該錯誤;4）TIME當接力棒傳遞沒有在監視時間內傳遞到上位站時即發生該錯誤;5）DATA當接收到異常代碼數據時即發生該錯誤;6）UNDER當沒有按固定間隔執行發送數據的內部處理時發生該錯誤。

處理方法：檢查電纜和連接器。連接器脫開或松掉、IN/OUT接頭錯誤、電纜斷裂或損壞等。

3.2.2 利用GX-WORKS2軟件對故障狀態診斷

參照3.1.2項進行。

4 CPU故障處理處理

4.1 觀察CPU模塊面板指示燈

MODE必須為ON。為OFF或者閃爍時異常，閃爍時I/O強制ON/OFF;

RUN必須為ON。為OFF異常，程序停止運行，程序未啟動或與“ERR.”錯誤有關;

USER必須為OFF。為ON或者閃爍時異常，ON時檢測到錯誤或者報警器，閃爍時執行清除鎖存數據操作;

ERR.必須為OFF。為ON或者閃爍時為異常，閃爍是程序與回路有錯誤，常亮說明有嚴重錯誤;

BAT.必須為OFF。為ON時為異常，電池的電壓過低，請更換電池。

4.2 利用GX-WORKS2軟件對故障狀態診斷

（1）與軟件進行通訊，診斷→PLC診斷。具體操作見下圖3。（2）通過GX-WORKS2軟件PLC診斷功能查看故障代碼，具體操作見圖4，然后在編程手冊里找對應的故障代碼信息及解決方法。

4.3 常見的錯誤代碼

錯誤代碼：1101，CPU模塊的程序存儲器出現異常;

錯誤代碼：1201，CPU模塊中的硬件（邏輯）無法正常運行;

錯誤代碼：1202，執行CPU模塊中的順控程序處理的運算梯形圖無法正常運行;

錯誤代碼：1402，在程序中訪問智能功能模塊/特殊功能模塊時無響應。

5 結語

綜上所述，本文重點對盾構PLC系統故障的解決辦法進行了分析，從而保證了在實際施工過程中對于常見的故障能夠快速的進行維修處理。加快施工進度，提高工作效率。

參考文獻

[1] 楊帥.淺談盾構電氣組成系統及常見故障的解決[J].建筑工程與設計，2015（15）：1635.

[2] 李明，李淵.PLC電氣系統中故障原因與維護處理[J].商品與質量，2016（41）：128-129.