觸摸自動化控制柜-上街區(qū)自動化控制柜-繼飛機電 ：

檢查PLC常見故障是軟件和硬件兩大部分。建議先做一個PLC初步檢查，判斷PLC故障的大致范圍，然后逐步縮小檢查范圍，直至查出具體的故障點，確定了故障的大致范圍后，可以著手進行詳細的PLC常見故障維修檢查和處理。

1、PLC輸入、輸出設(shè)備的故障檢查及處理

檢查和處理輸入和輸出設(shè)備故障是PLC系統(tǒng)維修的主要工作之一。

①PLC輸入設(shè)備的檢查及處理

由于現(xiàn)場環(huán)境的原因，觸摸自動化控制柜，輸入設(shè)備的電氣元器件及連接電路易出現(xiàn)故障，如開關(guān)、接觸器、傳感器等，一是元器件本身有故障，開關(guān)、繼電器、接觸器的觸點易打火或氧化，出現(xiàn)燒壞或接觸不良的故障，傳感器的輸出信號不穩(wěn)定或失靈等；二是連接線路的故障，如短路、斷路，上街區(qū)自動化控制柜，線路的絕緣下降而接地，接線端氧化或銹蝕出現(xiàn)接觸不良。以上故障通過觀察或用萬用表測量，大多能發(fā)現(xiàn)問題，對癥處理即可。

②PLC輸出設(shè)備的檢查及處理

首先將執(zhí)行機構(gòu)切至“硬操”控制狀態(tài)，手動操作，觀察執(zhí)行機構(gòu)能否正確動作。如果“硬操”不正常，應(yīng)檢査執(zhí)行機構(gòu)電氣控制部分是否正常，執(zhí)行機構(gòu)是否卡滯，電動機、繼電器、電磁閥、電動調(diào)節(jié)閥動作是否靈活。“硬操”正常，再切至“軟操”，用輸入信號操作來判斷故障的部位。檢査故障時除考慮器件本身的因素，還應(yīng)檢查故障是否由外部原因造成，負載過大，機械卡滯出現(xiàn)的過流對電氣觸點的影響或損壞。

2、PLC輸入、輸出接口電路的故障檢查及處理

PLC的I/O是CPU與外部控制對象溝通信息的通道，能否正常工作，除了和輸入、輸出設(shè)備有關(guān)，還與連接導(dǎo)線、接線端子、熔絲等元件的狀態(tài)有關(guān)，也是PLC使用中易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，I/0檢查流程如圖2所示。

圖2 PLC系統(tǒng)I/O檢查流程示意圖

由于I/O故障極易發(fā)生，以PLC輸入、輸出端子排列示意圖(圖3)為例對故障檢査方法作介紹。

圖3 PLC輸入、輸出端子排列示意圖

①輸入回路的檢查及處理

判斷某只按鈕SB、限位開關(guān)、觸點等輸入回路的好壞時，可在PLC非運行狀態(tài)下，送電后按下任一個輸入觸點，使對應(yīng)的PLC輸入點與公共端COM被短接，觸點對應(yīng)的輸入指示燈會亮，說明該觸點及線路正常。指示燈不亮，有可能是該觸點損壞，連接導(dǎo)線接觸不良，或者斷路。

如果觸點是好的，可用一根電線把要檢查的PLC輸入點與公共端COM短接，如果指示燈亮，說明線路有故障；指示燈不亮，說明此輸入點已損壞。操作時要小心，不要碰到220V或110V輸入端子上。

還可用萬用表直流電壓擋測量PLC輸入端與COM端的電壓來判斷故障。PLC輸入端與COM兩端子未短接時，相當(dāng)于無信號輸入，大多數(shù)PLC兩端子之間電壓應(yīng)為24V，有信號輸入時，兩端子之間電壓應(yīng)為0V。用萬用表的直流電流擋，測量任一個輸入端與COM端子的電流，兩端子內(nèi)部輸入電路正常時，該通道的對應(yīng)指示燈會亮，電流應(yīng)在7-10mA左右，大于10mA或小于3mA，說明端子內(nèi)部已損壞，該PLC需要更換或維修。

②PLC輸出回路的檢查及處理

PLC輸出用得duo的是繼電器觸點輸出型，只有在運行狀態(tài)PLC的輸出端子才有開關(guān)信號輸出，相應(yīng)輸出端子的輸出指示燈也同步點亮。脫開與外部負載電路的連接，相應(yīng)端子指示燈點亮?xí)r，用萬用表電阻檔測量輸出端子與COMx端子之間電阻值接近0Ω，說明端子內(nèi)部電路處于接通狀態(tài)。在非輸出狀態(tài)下，輸出端子與COMx之間的電阻值應(yīng)為無窮大。

如果PLC輸出指示燈亮，所對應(yīng)的電磁閥、接觸器不會動作，先檢查外部負載電路的供電電源是否正常；可用電筆測對應(yīng)輸出點的公共端子COMx，電筆不亮，對應(yīng)的熔絲熔斷或電源有故障。電筆亮，說明電源正常?？赡苁请姶砰y、接觸器、線路有故障。排除電磁閥，接觸器、線路故障后，仍不正常，就用一根電線，一端接對應(yīng)的輸出公共端，另一端接觸所對應(yīng)的PLC輸出點，如果電磁閥等仍不動作，說明輸出線路有故障。電磁閥能動作，問題在PLC輸出點。用萬用表電壓擋測量PLC輸出端子與公共端COMx之間的電壓應(yīng)為0V。在非輸出狀態(tài)，即端子指示燈不亮?xí)r，輸出端子與公共端COMx之間的電壓值，應(yīng)為外部負載電路供電電壓值，說明PLC輸出點正常，故障點在外圍。

在信號輸出狀態(tài)下，輸出端子電阻應(yīng)為無窮大，或電壓值為外部負載供電電壓值；在非輸出狀態(tài)下，輸出端子出現(xiàn)一定電阻值或處于短路狀態(tài)，輸出端子間電壓值低于供電電壓值或為0V，說明端子內(nèi)部電路已經(jīng)損壞，需要進行更換。

有時PLC輸出指示燈不亮，但對應(yīng)的電磁閥、接觸器能動作，有可能是此輸出點的觸點粘連斷不開，把此輸出點的接線拆下，用萬用表測量輸出點與公共端COMx的電阻值，電阻值較小輸出觸點已壞，電阻無窮大觸點是好的，可能是對應(yīng)輸出指示燈損壞。

3、PLC系統(tǒng)故障檢查及處理

①PLC硬件故障的檢查及處理

PLC的硬件故障應(yīng)具有持續(xù)性和再現(xiàn)性的特點。因此，通斷幾次電源或執(zhí)行幾次復(fù)位操作后，故障現(xiàn)象仍然相同，可用備件替換來判斷是不是硬件的故障。故障不再出現(xiàn)說明不是硬件問題，可能是瞬時供電波動或電磁干擾所致。

PLC硬件故障大多是電子元件質(zhì)量不穩(wěn)定或現(xiàn)場環(huán)境惡劣引發(fā)的，如電子元器件損壞使PLC不能正常工作，外部電壓過高使電子元件損壞等；PLC系統(tǒng)rong易出現(xiàn)故障的部件是電源部件和I/O模塊，電源部件出現(xiàn)故障會使PLC停止工作，檢查電源應(yīng)從外部電源開始，然后檢查主機電源、擴展單元電源、傳感器電源、執(zhí)行器電源。電源有故障明顯的就是電源指示燈不亮，先檢查電源是否已連接，用萬用表測量電源端是否有電壓，電壓是否正常，觀察電源端接線是否有松動，必要時應(yīng)緊固螺釘，如果測量有電壓但PLC的電源指示燈仍不亮，只有更換電源單元。

②PLC軟件故障的檢查及處理

PLC大多有自診斷功能，出現(xiàn)模塊功能錯誤時往往會報警，有的還能按預(yù)定程序做出反應(yīng)，可通過觀察PLC顯示內(nèi)容：觀察電源、RUN、輸入輸出模塊指示燈等顯示來判斷。電源正常，各指示燈也指示正常，如果輸入信號正常，但系統(tǒng)功能不正常，如無輸出或程序動作出現(xiàn)混亂時，可按先易后難、先軟后硬的原則，先檢查應(yīng)用程序是否出現(xiàn)問題，可采用程序邏輯推斷進行檢查，先閱讀梯形圖大概了解設(shè)備工藝或操作過程;然后根據(jù)輸入輸出對應(yīng)表及輸入輸出邏輯功能表，再采用反向檢查法，從故障點查到PLC的對應(yīng)輸出繼電器，反查滿足其動作的邏輯關(guān)系。經(jīng)驗表明，查到有問題處，基本就可以排除故障了，因為設(shè)備同時有兩個或兩個以上的故障點是不常見的。

應(yīng)用程序儲存在PLC的RAM中，其具有掉電易失的缺點，當(dāng)后備電池耗凈或后備供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，應(yīng)用程序就可能出現(xiàn)紊亂或丟失的情況，有時過強的電磁干擾也會引發(fā)應(yīng)用程序出錯，如雷電的影響。應(yīng)用程序出故障，只有重新裝載應(yīng)用程序，因此，中壓自動化控制柜，備份和保管好應(yīng)用程序是PLC維修工作重要的一個環(huán)節(jié)。

第yi：PLC是可以工作在極其惡劣的電磁環(huán)境中的

我們都在宣傳片中見過三江源地區(qū)的藏羚羊，它們生活在極其惡劣的環(huán)境中。如果把我們內(nèi)地的普通山羊放到這里，不出三天，普通山羊恐怕就見牛克斯了。

如果我們把計算機直接放到PLC工作的環(huán)境中，無需太久，這些計算機將死機甚至燒毀。

在ABB的早期工程中，我們就是把工業(yè)控制計算機直接放在變電站開關(guān)柜中，用來實施測控和數(shù)據(jù)處理。然而，用不了多久，電源故障和硬盤故障，還有輸入輸出接口的故障就接踵而來，讓人煩不勝煩。直到我們用PLC替換下這些工控機，事情才算完。

這叫做抵御電磁騷擾EMC的能力，PLC可達三級甚至四級，而計算機能達到二級就算很不錯了。

抵御EMC電磁騷擾，會有許多措施。例如隔離技術(shù)、接地技術(shù)等等都是。

第二：PLC的程序是一行行順序執(zhí)行的，它不會陷入死循環(huán)

我們在編寫計算機程序時，經(jīng)常會遇見循環(huán)。如果一個循環(huán)子程序設(shè)計不恰當(dāng)，或者條件引起了程序返回，有可能進入到死循環(huán)中，系統(tǒng)當(dāng)然就死機了。

然而，PLC的程序是一條接一條順序執(zhí)行的，只有到了程序末尾才會回頭。在程序中任何部位，若條件滿足，可以實現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，但程序還是一條接一條順序執(zhí)行。

如此一來，PLC幾乎不會死機。這也是PLC區(qū)別于普通計算機的根本特性。

基于此，我們會發(fā)現(xiàn)PLC的可靠性極高，這是普通計算機完全不能比擬的。

第三：冗余配置

所謂冗余配置，就是在控制過程中存在主機和從機，它們依靠握手線關(guān)聯(lián)，并共享資源和信息。

如果是計算機，當(dāng)主機出現(xiàn)問題時，切換到從機的時間較長。但對于PLC，我們可以在機架上安排2套CPU作為主從控制，它們之間的轉(zhuǎn)換僅幾個時鐘周期即可完成。

例如我們的控制對象是汽輪機，它的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)。我們不妨假定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就是工頻周期，也即每分鐘3000轉(zhuǎn)。如果我們對汽輪機實施DCS監(jiān)控，在現(xiàn)場層面我們只能選用帶冗余配套的PLC，絕bu可能使用計算機。一旦PLC的主機發(fā)生故障，它立刻就轉(zhuǎn)入從機控制，對于受控對象來說幾乎感覺不到，但計算機就未必可以實現(xiàn)類似功能了。

事實上，帶冗余配套的PLC系統(tǒng)就屬于規(guī)模較大的PLC。從題主的描述看，似乎連邊都沒沾上。

第四：PLC的程序特點

PLC的程序規(guī)模都不大，一般才幾千字節(jié)，能上萬字節(jié)就算很大的程序了。

PLC有許多輸入輸出接口，以及各種類型的變量，這些都需要專門設(shè)置地址，以便在程序中使用。

我們看下圖，此圖是用PLC國際通用標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3模塊化編程語言寫成的：

圖1：某地鐵配電控制系統(tǒng)PLC的輸入接口參數(shù)定義程序和延遲判誤程序

在圖1中，我們在左側(cè)看到了許多輸入?yún)⒘?，它們的末尾都有_s的標(biāo)識，這些就是開關(guān)量輸入?yún)?shù)，它們不但有地址，還有名稱。這是必須的，否則程序無法辨識和使用它們。

我們由圖1的程序看到，這種編程方法比所謂的C語言方便得多。事實上，每一個功能塊就相當(dāng)于一段C語言。例如TON模塊，它是延遲模塊，如果用C語言，怎么也要若干語句行，但這里僅僅只是一個程序模塊而已。何者更方便一看便知。

我們再看下圖：

圖2：PLC的16位字解析為單個開關(guān)量的程序段

圖2中，程序開頭的AND（與邏輯模塊）實施程序轉(zhuǎn)移。當(dāng)條件滿足時，AND啟動子程序入口。

在圖2中，我們看到了UNPACK16模塊，低壓自動化控制柜，它的任務(wù)是把一個16位的字解析為16個開關(guān)量，供下一步程序使用。

我們很容易想到，這個UNPACK16模塊若用C語言來寫，又會有何種形式？何者更方便？

我們看下圖：

圖3：數(shù)據(jù)交換的RS485接口定義和MODBUS通信管理

圖3是PLC對系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)交換的定義、數(shù)據(jù)采集和管理。圖中的一個個模塊就是處理MODBUS通信協(xié)議數(shù)據(jù)的，同時還實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集輪巡操作。

這些模塊用C語言該如何寫？是不是會麻煩很多？

我們看到，PLC程序的便捷性是C語言無法比擬的。

第五：PLC的工作范圍

PLC的內(nèi)存不大，盡管它的可靠性很高，但PLC不能用于較大的計算。我曾經(jīng)設(shè)計過一個PLC程序，用于浮點數(shù)的乘法，麻煩得很，后不得不使用模塊配合查表來解決問題。

PLC的內(nèi)部其實就是單片機，只不過整個PLC的單片機系統(tǒng)經(jīng)過了嚴(yán)格的EMC測試，而操作系統(tǒng)和編程系統(tǒng)也進行了優(yōu)化，方便我們這些編程者使用。

既然PLC只是一臺單片機系統(tǒng)，可想而知它與計算機不在同一個技術(shù)水平上。計算機能夠完成的工作，哪怕只是一篇WORD文檔的寫作，用PLC絕bu可能完成。但PLC能夠輕松實現(xiàn)的控制功能，用計算機雖然也能勉強實現(xiàn)，但效果極差，且可靠性極低，尺寸也巨大。

如此看來，PLC與計算機的工作特性不一樣，適用的工作對象當(dāng)然也不一樣。

所以，題主拿計算機的C語言來比擬PLC的編程語言，并不合適。

另外，題主所謂的規(guī)模較大的PLC，這個定義不明確，也是沒有意義的。

一、三菱PLC指示燈判意義

①輸入指示燈

標(biāo)有“IN”標(biāo)記旁邊的一排指示燈為輸入信號指示燈，如圖3-1-3中的“⑤”，每一盞指示燈分別對應(yīng)PLC的一個輸入信號，當(dāng)對應(yīng)的輸入端有信號時，該指示燈就亮，當(dāng)對應(yīng)的輸入端無信號時，該指示燈就熄滅。

②輸出指示燈

標(biāo)有“OUT”標(biāo)記旁邊的一排指示燈為輸出信號指示燈，如圖3-1-3中的“⑩”，每一盞指示燈分別對應(yīng)PLC的一個輸出信號，當(dāng)對應(yīng)的輸出端有信號輸出時，該指示燈就亮，當(dāng)對應(yīng)的輸出端無信號輸出時，該指示燈就熄滅。

③型號標(biāo)志

PLC中的“FX2N – 48 M R”就是PLC的型號標(biāo)記，其型號各部分的含義如下：

① ②③④

①為系列名稱；②為輸入和輸出點數(shù)之和，48為24點輸入24點輸出；③為單元種類，M表示基本單元，E表示輸入輸出混合擴展模塊及擴展單元，EX表示輸入專用擴展模塊，EY表示輸出專用擴展模塊；④為輸出形式，R表示繼電器輸出，T表示晶體管輸出，S表示晶閘管輸出。

④工作狀態(tài)指示燈

PLC共有四盞工作狀態(tài)指示燈，標(biāo)有“POWER”的指示燈為PLC電源指示燈，當(dāng)PLC接通電源時，該指示燈亮；標(biāo)有“RUN”的指示燈為PLC運行指示燈，當(dāng)PLC處于運行狀態(tài)時，該指示燈亮；標(biāo)有“BATT.V”的指示燈為PLC內(nèi)部鋰電池欠壓指示燈，當(dāng)鋰電池電壓降低到需要更換時，該指示燈亮；標(biāo)有“PROG?E”和“CPU?E”的指示燈為錯誤指示燈，當(dāng)該指示燈閃爍時，表示內(nèi)部寫入PLC的程序有錯誤，當(dāng)該指示燈常亮?xí)r，表示PLC內(nèi)部CPU出錯。