| 标题 | PLC日常维护与检测方法 |
| 范文 | 朱敬轩 摘 ?要：从PLC可编程控制器的日常教学和使用中分析总结出PLC可编程控制器的日常维护和检查方法，保证设备能够正常运行和使用，教学活动顺利进行。基于机电一体化专业、电气控制专业的需求，兼顾学生能够参加技能大赛的需求，应用亚龙YL-235A型机电一体化实训装置和机电一体化设备的组装与调试设备，从开展电气安装与调试和机电一体化理实一体化教学实践中获得文章的教学研究。 关键词：PLC;维护;故障;检测 中图分类号：TH-39 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）28-0137-02 Abstract： From the daily teaching and use of PLC programmable controller analysis summed up the PLC programmable controller daily maintenance and inspection methods， to ensure the normal operation and use of equipment， teaching activities smoothly. Based on the demand of the professional mechanical and electrical integration， electrical control， balancing the needs of students to attend skills contest， application of YL-235A electromechanical integration training equipment and electromechanical integration equipment assembly and debugging equipment， electrical installation and debugging and electromechanical integration from the manage real integration teaching practice in teaching and research of this paper. Keywords： PLC; maintenance; fault; detection 引言 随着工业4.0时代的到来，中国制造2025计划有力推动我国工业化和现代化进程，而PLC可编程控制器则是以计算机网络技术、自动控制原理技术、通信科学技术为基础的新一代工业控制装置，随着微处理器技术的发展，PLC可编程控制器得到了迅速的发展，在各行各业也得到了广泛应用。至今，PLC可编程控制器在国内外已广泛应用于电力、物联网、交通运输、汽车、石油、化工、机械制造、建材、环保、文化娱乐等各个行业。而PLC可编程控制器是用于工业生产和自动化集中控制中使用比例非常高的设备，例如底层控制系统的数据采集和控制。通常使用的PLC可编程控制器不需要附加很多外接的硬件设备，就能在工业环境中直接使用。然而，当生产过程中遇到非常强电磁干扰、恶劣的极端环境或安装过程中使用不当等原因，就会干扰程序执行结果或导致运算出错，因此在日常使用过程中应格外注意日常维护与检测。而PLC可编程控制器的控制大致可以从开关量的逻辑控制、过程控制、运动控制、模拟量控制、数据处理、通信及联网等几个方面应用。 1 工作环境要求 1.1 工作温度的要求 PLC可编程控制器所允许工作温度在0～60℃之间，所以在安装使用时不能放在大的发热元件的附近或下面，并且要求周围环境散热通风条件要足够好。一般室内工作温度要求长期保持在常温25℃左右。因为工作温度过高会导致PLC可编程控制器内部元件性能降低、影响PLC的正常运行。特别会由于CPU的“电子迁移”现象来影响PLC可编程控制器的使用寿命。若温度偏低，控制系统也不能正常控制，模拟回路的稳定性、安全性也会降低。所以要求使用PLC可编程控制器的场所都要加装温度控制系统或者安装空调，并注意设备的日常运行检查。 1.2 工作湿度的要求 为了保证PLC可编程控制器的绝缘性能，空气的相对湿度应在5%～85%之间。因为在周围环境湿度较大时，空气中的水分可通过PCB板上的導线或IC的金属表面腐蚀PLC的电路部分，引起电路内部元件的接触不良，使其绝缘性能加速老化;还会因电离或浪涌电压而引起短路。在周围环境干燥的情况下，会导致因静电而击穿CMOS电路的情况发生。 1.3 工作环境的要求 为了保证PLC可编程控制器能够长期运行使用，应该使PLC远离强磁、强震、防腐干扰源。当工作在周围有强震干扰时，必须加装减震保护措施，如加装减震器或减震胶等。当周围环境有强烈的腐蚀的有害气体时，应该加装隔离、过滤保护。 1.4 工作电源 供电电源质量的好坏直接影响着PLC可编程控制器的长期可靠的运行，一般电器设计使用时都满足额定工作电压±10%电压波动的影响。因为电压的频繁波动会加快电压模块电子元件的老化，电源模块一般都加装稳压电路。对于PLC的控制系统，若经常出现程序执行错误，应首先考虑电压模块是否有供电质量问题。PLC所使用的电源线都有一定抗干扰的能力，但在要求电源的可靠性、稳定性高的场所，必须安装带屏蔽层的隔离变压器来减少设备与地之间的干扰。而PLC的电源输入端接AC220V，是为了给PLC提供运行电源，PLC输出电源端口一般为24V，是PLC自带的电源输出，CPU电池的电压正常情况下为3V。若电源有故障，则LED灯会有显示，用万用表检测后，可确认故障点，做出相应的处理，如更换电源线或插座或调整电源范围。 2 PLC的输入与输出 PLC本身具有比较完善的保护功能，如果现场环境过于恶劣，则很容易造成输入输出点的损坏，或对输出端驱动的负载产生干扰。输入输出模块是直接与外部设备连接的部件，大多数情况下都是由于外部原因造成的损坏，如果不及时查明故障原因，对PLC的危害很大。 从外观看，PLC可编程控制器有上下两排依次错开的输入输出端的接线端子每一个端子都有对应的指示灯，看起来像一个实体的盒子。如果不看对应的原理图来检查故障部分，故障点查找起来非常困难，耗时也长。为了方便快捷的解决问题，可根据电气原理图绘制一张表格图，标清楚PLC可编程控制器的每一个输入输出端，并编写编号，写出每个端子的名称或英文缩写，贴在设备的控制台或控制柜上。有了这张输入输出表格图，对于了解操作过程或熟悉梯形图的电气维护人员方便展开检修，即使不带图纸，也能轻松应对解决问题。常见的故障点有编号输入不通断、输入动作指示灯不显示、输出不通断、输出不规则的通断、接线端子接触不良、PLC的接线是否有松动等，采取的措施有更换模块、修改程序、拧紧螺钉、更换保险丝、采取抗干扰措施。 3 输入回路的检测 输入回路的故障检测主要有主令电器按钮是否正常接通断开、终端限位开关是否起到终端限位保护作用、线路是否有断开等情况。故障检测：让PLC处于接通电源的状态下（这时最好在非运行状态，以防止设备误动作），PLC对应输入端与COM端短接，按下启动按钮或手动接通输入点，启动按钮所接对应的PLC输入端指示灯亮，说明线路无故障正常运行，若指示灯不亮或错序显示，则说明线路有故障，可能是启动按钮损坏、线路接触不良或者线路有断线。 假设启动按钮无故障正常使用，可用万用表的两根表笔的其中一根表笔接PLC的输入端的COM端口上，另外一根表笔接PLC输入端，若这时PLC指示灯亮，说明所接线路中有故障点;若这时PLC指示灯不亮，则说明PLC输入端已经损坏。输入回路的检测利用万用表就能直观检测。 4 输出回路的检测 对于继电器输出型PLC输出回路的检测，通常用指示灯的亮与灭来判断PLC的输出回路的故障。当PLC处于运行的情况下，可用低压验电笔（俗称电笔）来测量PLC输出端。若电笔亮，说明电源、线路正常;若电笔不亮，说明故障点在上一级。这时可结合万用表来检测故障。用万用表的一根表笔接输出COM端子上，另一根接PLC的输出端上，若外部设备无反应，说明输出回路有故障。当电压为零或接近零，则说明PLC输出端正常，故障点在外部设备上。当电压值较高时，则说明所测量的接触点的接触电阻大，已损坏。当指示灯不亮，但对应的外部设备有动作，则说明此输出点因过载或短路已烧坏。这时应把此输出点的外接线拆下来，再用万用表电阻档去测量输出端与公共端的电阻，若电阻较小，说明此触点已坏;若电阻无穷大，说明此触点是好的，应是所对应的输出指示灯已坏。[2] 5 程序逻辑检测 目前，在工业控制领域使用PLC的越来越多。一般情况下，各种品牌的PLC梯形图指令都大同小异，如西门子，三菱、国产欧姆龙等。但对于要求高的场合，程序则要求用语言表来写，如西门子S7-300。通常，在编写梯形图时都有中文注释，以便维护者阅读。当出现电气故障时，可以通过梯形图提示来逐条修改;或用万用表点测的方法由故障现象判定故障范围再通过万用表的测量确定故障点。 6 PLC可编程控制器自身故障检测 通常，PLC在使用过程中的稳定性和可靠性很高，很少出故障，但也有因外部因素导致PLC损坏的情况发生。PLC的硬件损坏的概率很低，常因短路事故的发生而损坏，出现硬件故障一般直接采取更换模块的方式维修。而PLC的输出继电器的端点常常会因外部设备短路故障或负载电流过大造成损伤。因此，PLC在使用过程中，遇到的故障点大部分都在外部设备上，可以利用万用表的电压档点测或欧姆档断电检测线路的通断结合来检测电气故障。 7 PLC的通信控制 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信，使PLC与PLC 之间、PLC与计算机以及其他智能设备之间能够进行信息通信的数据交换，形成一个统一的有机整体，实現集中分散控制。依靠现代计算机网络通信技术可以有效地收集、整理、传送和管理数据。PLC可编程控制器大多数都采用RS-232接口通信，另外有一些支持内置的通信协议的接口技术。如西门子S7-200的PPI通信方式。PLC的通信协议还没有实现相互可以互换操作，不像手机的USB充电线接口已经标准化。IEC国际电工委员会规定了很多种现场总线标准，但每个PLC厂家均有自己的通信协议标准。而这对自动化控制系统来讲，标准化网络通信协议很有必要。 8 结束语 PLC可编程控制器的日常使用维护是一个十分重要的问题，是保证PLC控制系统能够正常运行的关键。本文只是对常见问题进行简单的分析，并给出了相应的检查方法。而在实际工作应用中，还要考虑其他因素对PLC的影响，做到定期检查和日常维护，才能真正保证PLC控制系统的安全、可靠的运行工作。 参考文献： [1]王建，赵金周.电气设备安装与维修[M].北京：机械工业出版社，2007. [2]杨少光.机电一体化设备组装与调试赛题集[M].北京：机械工业出版社，2012. [3]姜丽娜，纪红，李陆星.电气控制与PLC技术应用课程课证融合与项目教学教法研究[J].农机使用与维修，2020（06）：112-114. |
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