山東辰洋自動(dòng)化有限公司
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西門(mén)子PLCS5系列目前在我國工業(yè)市場(chǎng)常見(jiàn)的主要有U型(通用型)、W型(字處理型)、R型(開(kāi)關(guān)型)等三種型號。不同型號的PLC,其故障表現和判斷方式也不同。這其中,軟件故障都可以利用西門(mén)子專(zhuān)用編程器解決問(wèn)題,西門(mén)子PLC都留有通訊PC接口,通過(guò)專(zhuān)用伺服編程器即可以解決幾乎所有的軟件問(wèn)題。
通過(guò)軟件PC程序可以判斷是否是軟件故障,如果是硬件故障,則需要專(zhuān)用的芯片級電路板維修工程師才可對其進(jìn)行修復工作,PLC一般都是模塊話(huà)結構構成,較為簡(jiǎn)單的處理方式就是更換故障板卡。
1、軟故障的判斷和處理
S5PLC具有自診斷能力,發(fā)生模塊功能錯誤時(shí)往往能報警并按預先程序作出反應,通過(guò)故障指示燈就可判斷。當電源正常,各指示燈也指示正常,特別是輸入信號正常,但系統功能不正常(輸出無(wú)或亂)時(shí),本著(zhù)先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶(hù)程序是否出現問(wèn)題。S5的用戶(hù)程序儲存在PLC的RAM中,是掉電易失性的,當后備電池故障系統電源發(fā)生閃失時(shí),程序丟失或紊亂的可能性就很大,當然強烈的電磁干擾也會(huì )引起程序出錯。有EPROM存儲卡及插槽的PLC恢復程序就相當簡(jiǎn)單,將EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解決問(wèn)題;沒(méi)有EPROM子卡的用戶(hù)就要利用PG的聯(lián)機功能將正確的程序發(fā)送到PLC上。需要特別說(shuō)明的是,有時(shí)簡(jiǎn)單的程序覆蓋不能解決問(wèn)題,這時(shí)在重新拷貝程序前總清一下RAM中的用戶(hù)程序是相當必要的。通過(guò)將PLC上的“RUN”“ST”開(kāi)關(guān)按RUN---ST---RUN---ST---RUN的順序撥打一遍或在PG上執行“Object—Blocks—Delete---inPLC—allblocks---overall—Reset”功能就完成了RAM中程序的總清。另外,保存在EPROM中的程序并不是萬(wàn)無(wú)一失的,過(guò)分相信EPROM上的程序有時(shí)會(huì )給檢修帶來(lái)困惑。所以經(jīng)常性的檢查核對EPROM中的程序,特別是PG中的備份程序就顯的尤為重要。
2、PLC硬件故障
PLC的硬件故障較為直觀(guān)地就能發(fā)現,維修的基本方法就是更換模塊。根據故障指示燈和故障現象判斷故障模塊是檢修的關(guān)鍵,盲目的更換會(huì )帶來(lái)不必要的損失。
(1)電源模塊故障。
一個(gè)工作正常的電源模塊,其上面的工作指示燈如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等應該是綠色長(cháng)亮的,哪一個(gè)燈的顏色發(fā)生了變化或閃爍或熄滅就表示那一部分的電源有問(wèn)題?!癆C”燈表示PLC的交流總電源,“AC”燈不亮時(shí)多半無(wú)工作電源,整個(gè)PLC停止。這時(shí)就應該檢查電源保險絲是否熔斷,更換熔絲是應用同規格同型號的保險絲,無(wú)同型號的進(jìn)口熔絲時(shí)要用電流相同的快速熔絲代替。如重復燒保險絲說(shuō)明電路板短路或損壞,更換整個(gè)電源?!?VDC”、“24VDC”燈熄滅表示無(wú)相應的直流電源輸出,當電源偏差超出正常值5%時(shí)指示燈閃爍,此時(shí)雖然PLC仍能工作,但應引起重視,必要時(shí)停機檢修?!癇ATT”變色燈是后備電源指示燈,綠色正常,黃色電量低,紅色故障。黃燈亮時(shí)就應該更換后備電池,手冊規定兩到三年更換鋰電池一次,當紅燈亮時(shí)表示后備電源系統故障,也需要更換整個(gè)模塊。
(2)I/O模塊故障。
輸入模塊一般由光電耦合電路組成;輸出模塊根據型號不同有繼電輸出、晶體管輸出、光電輸出等。每一點(diǎn)輸入輸出都有相應的發(fā)光二極管指示。有輸入信號但該點(diǎn)不亮或確定有輸出但輸出燈不亮時(shí)就應該懷疑I/O模塊有故障。輸入和輸出模塊有6到24個(gè)點(diǎn),如果只是因為一個(gè)點(diǎn)的損壞就更換整個(gè)模塊在經(jīng)濟上不合算。通常的做法是找備用點(diǎn)替代,然后在程序中更改相應的地址。但要注意,程序較大是查找具體地址有困難。特別強調的是,無(wú)論是更換輸入模塊還是更換輸出模塊,都要在PLC斷電的情況下進(jìn)行,S5帶電插拔模塊是絕對不允許的。
(3)CPU模塊故障。
通用型S5PLC的CPU模塊上往往包括有通信接口、EPROM插槽、運行開(kāi)關(guān)等,故障的隱蔽性更大,因為更換CPU模塊的費用很大,所以對它的故障分析、判斷要尤為仔細。
檢修實(shí)例:一臺PLC合上電源時(shí)無(wú)法將開(kāi)關(guān)撥到RUN狀態(tài),錯誤指示燈先閃爍后常亮,斷電復位后故障依舊,更換CPU模塊后運行正常。在進(jìn)行芯片級維修時(shí)更換了CPU但故障燈仍然不停閃爍,至到更換了通信借口板后功能才恢復正常。
3.外圍線(xiàn)路故障
據有關(guān)文獻報道,在PLC控制系統中出現的故障率為:CPU及存儲器占5%,I/O模塊占15%,傳感器及開(kāi)關(guān)占45%,執行器占30%,接線(xiàn)等其他方面占5%,可見(jiàn)80%以上的故障出現在外圍線(xiàn)路。外圍線(xiàn)路由現場(chǎng)輸入信號(如按鈕開(kāi)關(guān)、選擇開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)及一些傳感器輸出的開(kāi)關(guān)量、繼電器輸出觸點(diǎn)或模數轉換器轉換的模擬量等)和現場(chǎng)輸出信號(電磁閥、繼電器、接觸器、電機等),以及導線(xiàn)和接線(xiàn)端子等組成。接線(xiàn)松動(dòng)、元器件損壞、機械故障、干擾等均可引起外圍電路故障,排查時(shí)要仔細,替換的元器件要選用性能可靠安全系數高的優(yōu)質(zhì)器件。一些功能強大的控制系統采用故障代碼表表示故障,對故障的分析排除帶來(lái)極大便利,應好好利用。
總結:西門(mén)子PLC常見(jiàn)故障判斷和處理方法與此原理相同可依次類(lèi)推。任何芯片級精密設備遇到故障時(shí),在沒(méi)有十足把握情況下,一定要請專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)企業(yè)予以處理,擅自改動(dòng)程序和維修緊密設備電路板可能會(huì )造成設備維修難度加大甚至報廢的嚴重后果。
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