PLC的维护及常见故障处理

电工论坛 2018-06-17 10:45:11
  • PLC基本知识:

plc是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,因此在使用中应注意以下问题:   
1
、工作环境
(1)温度。PLC要求环境温度在055 ,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
(2)
湿度。为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%。
(3)
震动。应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为055 Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。
(4)
空气。避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
(5)电源
PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。
在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。
2
、控制系统中干扰及其来源
现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。
通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。
2.1  PLC
系统中干扰的主要来源及途径
(1)强电干扰:PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰。
(2)
柜内干扰:控制柜内的高压电器、大的电感性负载、混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
(3)
来自接地系统混乱时的干扰:接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰。
(4)
来自PLC系统内部的干扰:主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
(5)变频器
干扰:一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
2.2
主要抗干扰措施
(1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰。对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为ll的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
(2)
正确选择接地点,完善接地系统。良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。
(3)
安全接地或电源接地:将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。(http://www.diangon.com/版权所有)如电源漏电或柜体带电,可从安全接地导入地下,不会对人造成伤害。
2.3PLC
系统的日常维护,是非常简单的,大概也就一下几条:
1.运行环境的保证。PLC为精密电子产品,自动化控制的系统是要求长时间不间断运行,因此PLC的运行环境要求极高,要防尘、防火、防水,防高温,防雷电,因此电气控制室一都安排在具有相对密闭的环境中,电控室的温度一般控制在28度左右;并且室内要有空调,就那我们的车间来说,只要有PLC地方,都有空调,比我们的操作司机还要宝贵呢!
2.
做好日常工作.定期进行CPU的电池的电压检测,正常常情况下为3V,定期对构成PLC系统的相关设备的点检和维护,如UPS定期维护,利用停机时机,对PLC各控制柜进行人工除尘降温,还要对输入、输出和各种指示灯进行日检,及时发现问题,于与解决。
3.
定期检查PLC的接线,看看是否有松动,要对外围进入PLC的输入接线给与定期紧固。

  • PLC的维护:

plc维护完全是必须的,可以考虑采用强制性执行,根据不同设备,在程式里提供计时计数功能,到时间或者使用次数,系统提醒设备维护人员,开始对PLC及周边电路与设备进行保养,如节点电阻,螺丝松紧的扭矩测试,电源是否在工作范围类,过滤网除尘,散热风扇,除尘,加油,甚至是风速测试,能否达到散热要求什么的。在我们的设备使用手册上增加这一项的说明,在有人机的设备上,提供对应的保养填写表单。这项既可以是对设备维护人员的要求,也可以作为使用厂家对维护员工工作检查的参考!

1、安装有PLC的电器控制柜要有整洁干燥的环境。内部应安放吸湿干燥物,并防止冷却液,油雾的飞溅。

2、无论系统工作或者停机状态下,电器柜门要始终处于关闭状态,保持电器部件有良好的密封性。

3、保持电器柜风机(如安装)的通风良好,通风口要避开冷却液、油雾飞溅的区域,保持进风口清洁与干燥。

4、安规定要求,定期检查、清洗或更换风机过滤、防尘网。

5、定期清洁电器柜内部与电器元件的灰尘,保持电器元件处于良好的工作环境与工作状态。

6、电缆、电线进出口保持密封状态,防止杂物、灰尘侵入。

7、定期检查、更换电器易损部件,确保全部电器元件都在规定的使用寿命之内。

8、对于通断大功率部件的接触器,应定期检查触点的接触状态,清理触点表面,防止氧化。

9、定期检查安装于设备上的检测元件、开关,随时清洁其上的铁屑、灰尘等污物,保证动作可靠。

10、供电电源的检查。供电电源的质量直接影响PLC的使用可靠性,也是故障率较高的部件,检查电压是否满足额定范围的85%110%及考察电压波动是否频繁。频繁的电压波动会加快电压模块电子元件的老化,建议加装稳压电源。对于使用10多年的PLC系统,若常出现程序执行错误,首先应考虑电压模块供电质量。

11、运行环境的检查。

 (1)PLC运行环境温度在060℃。温度过高将使得PLC内部元件性能恶化和故障增加,尤其是CPU会因“电子迁移”现象的加速而降低PLC的寿命。温度偏低,模拟回路的安全系数也会变小,超低温时可能引起控制系统动作不正常。解决的办法是在控制柜安装合适的轴流风扇或者加装空调,并注意经常检查。

(2)环境相对湿度在5%95%之间。在湿度较大的环境中,水分容易通过模块上的IC的金属表面的缺陷侵入内部,引起内部元件性能的恶化,使内部绝缘性能降低,会因高压或浪涌电压而引起短路;在极其干燥的环境下,MOS集成电路会因静电而引起击穿。

(3)要定期吹扫内部灰尘,以保证风道的畅通和元件的绝缘。建议PLC的电控柜使用密封式结构,并且电控柜的进风口和出风口加装过滤器,可阻挡绝大部分灰尘的进入。

3.检查PLC的安装状态。各PLC单元固定是否牢固,各种I/O模块端子是否松动,PLC通信电缆的子母连接器是否完全插入并旋紧,外部连接线有无损伤。

12、检查PLC的程序存储器的电池是否需要更换。

三、PLC常见故障

1CPU异常:CPU异常报警时,应检查CPU单元连接于内部总线上的所有器件。具体方法是依次更换可能产生故障的单元,找出故障单元,并作相应处理。

2、存储器异常:存储器异常报警时,如果是程序存储器的问题,通过重新编程后还会再现故障。这种情况可能是噪声的干扰引起程序的变化,否则应更换存储器。

3、输入/输出单元异常、扩展单元异常:发生这类报警时,应首先检查输入/输出单元和扩展单元连接器的插入状态、电缆连接状态,确定故障发生的某单元之后,再更换单元。

4、不执行程序:一般情况下可依照输入---程序执行---输出的步骤进行检查 (1)输入检查是利用输入LED指示灯识别,或用写入器构成的输入监视器检查。当输入LED不亮时,可初步确定是外部输入系统故障,再配合万用表检查。如果输出电压不正常,就可确定是输入单元故障。当LED亮而内部监视器无显示时,则可认为是输入单元、CPU单元或扩展单元的故障。 (2)程序执行检查是通过写入器上的监视器检查。当梯形图的接点状态与结果不一致时,则是程序错误(例如内部继电器双重使用等),或是运算部分出现故障。 (3)输出检查可用输出LED指示灯识别。当运算结果正确而输出LED指示错误时,则可认为是CPU单元、1/0接口单元的故障。当输出LED是亮的而无输出,则可判断是输出单元故障,或是外部负载系统出现了故障。另外,由于PLC机型不同,1/0LED连接方式的不一样(有的接于1/0单元接口上,有的接于1/0单元上)。所以,根据LED判断的故障范围也有差别。

5、部分程序不执行:检查方法与前项相同但是,如果计数器、步进控制器等的输入时间过短,则会出现无响应故障,这时应该校验输入时间是否足够大,校验可按输入时间<输入单元的最大响应时间+运算扫描时间乘以2的关系进行。

6、电源的短时掉电,程序内容也会消失:(1)这时除了检查电池,还要进行下述检查(2)通过反复通断PLC本身电源来检查。为使微处理器正确启动,PLC中设有初使复位点电路和电源断开时的保存程序电路。这种电路发生故障时,就不能保存程序。所以可用电源的通、断进行检查。(3)如果在更换电池后仍然出现电池异常报警,就可判定是存储器或是外部回路的漏电流异常增大所致。(4)电源的通断总是与机器系统同步发生,这时可检查机器系统产生的噪声影响。因为电源的断开是常与机器系统运行同时发生的故障,绝大部分是电机或绕组所产生的强噪声所致。

7PROM不能运转:先检查PROM插入是否良好,然后确定是否需要更换芯片

8、电源重新投入或复位后,动作停止:这种故障可认为是噪声干扰或PLC内部接触不良所致。噪声原因一般都是电路板中小电容容量减小或元件性能不良所致,对接触不良原因可通过轻轻敲PLC机体进行检查。还要检查电缆和连接器的插入状态。