高校實訓室PLC設備的常見故障檢修與維護

馮飛

摘要：在高職教學中，PLC課程是機電一體化技術專業(yè)的核心課程，PLC設備是機電一體化設備中的核心部件，PLC的實訓教學環(huán)節(jié)對學生非常重要。本文對高校實訓室中PLC實訓設備的常見故障檢修與維護方法進行簡要的介紹。

關鍵詞：PLC；高校實訓室；故障檢修；維護

PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作電子系統(tǒng)，它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。

在工廠的機電一體化設備中，PLC作為核心部件，起著重要的控制作用。在高職機電一體化技術專業(yè)的教學中，《電氣控制與PLC技術》是一門很重要的核心專業(yè)課程，所以PLC的實訓教學環(huán)節(jié)對學生非常重要，很多高校都建設有自己的PLC實訓室。但學校實訓室中的PLC設備由于各種原因常常產生各種故障，極大影響了PLC實訓教學的正常進行。所以，對實訓室中PLC設備的故障檢修與定期維護非常重要。本人有多年PLC實訓教學經驗，在這里總結一下和業(yè)內同行進行交流。

1 PLC的結構

我院的實訓室中多采用三菱系列的PLC設備，熟悉PLC的結構對其故障的成因及檢修是非常重要的。PLC的結構主要分為三個部分：輸入模塊、輸出模塊和CPU模塊。

1.1輸入模塊

輸入模塊用來接收和采集輸入信號，輸入信號有兩類：一類是由按鈕開關、行程開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等提供的開關量輸入信號；另一類是從電位器、測速電機等送來的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。輸入模塊會將這些不同的電平信號轉換成CPU能夠接收和處理的數字信號。

1.2輸出模塊

輸出模塊的作用是接收CPU處理過的數字信號，并把它轉換成現場執(zhí)行部件能接收的信號，用來控制接觸器、電磁閥、調速裝置、指示燈、數字顯示器和報警器等元件。

1.3 CPU模塊

CPU模塊不斷采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出，它是PLC的核心，

2幾種常見的PLC故障的分析和檢修

2.1通訊故障

學生實訓使用PLC設備時，遇到最多的是通訊故障，電腦軟件上的程序無法傳輸到PLC中。遇到這種情況首先要排除軟件故障，比如梯形圖編輯完成后是不是沒有進行轉換操作？只有經過轉換操作后的程序才可以進行傳輸。

排除軟件故障的可能性后，再觀察PLC的狀態(tài)，有的學生在進行程序傳輸時，連PLC的電源都沒有打開，或者是PLC處于RUN狀態(tài)，同樣無法進行程序傳輸。然后，再檢查軟件的COM口設置和硬件相應COM口的連接是否一致。排除以上故障可能后，如果還是不行，說明PLC與PC間的連接線損壞或接觸不良，PLC與電腦之前采用的是九針串口RS485通信方式，將連接線從PLC和電腦上拔下，清理接口處的灰塵，再次插入，即可解決通訊故障（如果還不行就只能更換數據連接線）。

2.2電源故障

有一類電源故障比較常見，其表現形式為：電源顯示POWER燈無顯示，同時PLC上的DC24V也無輸出。此現象表明其整流回路已經斷開了，可能性包括：熔斷器燒斷；濾波電路損壞；整流橋損壞；開關管起振電路損壞；開關電源反饋電路損壞。解決方法就是更換相應的熔斷器、開關管等元件，實在不行就只能返廠修理。

此故障產生的原因多為學生粗心把PLC輸入電源接錯導致的，所以日常實訓時，指導老師應反復向學生灌輸此類安全常識以避免此類故障的發(fā)生。

2.3輸入模塊故障

此類故障現象表現為，在PLC的編程及接線無誤的情況下，PLC并沒有正確的相應輸出。仔細觀察PLC面板上的輸入X指示燈，若其連接的按鈕或行程開關等輸入設備動作時，該指示燈沒有亮，說明該輸入點接觸不良或損壞，或者是外部輸入元件存在問題。該故障的排除方法為，重新接線、更換沒有問題的輸入設備，或是更換PLC輸入模塊。

2.4輸出模塊故障

此類故障現象與輸入模塊相似，在PLC的編程及接線無誤的情況下，PLC并沒有正確的相應輸出。仔細觀察PLC面板上的輸出Y指示燈，若某Y燈亮但輸出元件不動作，說明輸出元件已損壞或是接線接觸不良，需要調整輸出元件。若Y燈不亮則說明PLC的輸出模塊損壞，這時就要更換輸出模塊。

3 PLC設備的日常維護

實訓室中的PLC設備必須要進行正確的日常維護保養(yǎng)，才能延長其使用壽命，更好的為學生實訓服務。下面列舉幾條。

3.1 PLC的設備應安放在四周通風的環(huán)境中以利于散熱，設備的極限工作溫度要保證在55℃以下，如有條件可以在室內加裝空調。

3.2 PLC的環(huán)境濕度應保持在85%RH以下，如果實訓室濕度過高可在設備內部放置一些吸濕干燥物。

3.3 PLC及其控制設備的線纜進出口在不使用時應盡量保持密封狀態(tài)，以避免灰塵和雜物的進入造成接觸不良故障。

3.4定期清理PLC箱內灰塵，清理前要注意對設備斷電操作。

3.5定期檢查PLC的供電電源是否正常。對于供電電壓波動較大的學校，建議加裝穩(wěn)壓電源。

3.6定期檢查PLC的安裝狀態(tài)，緊固端子排。檢查各PLC單元固定是否牢靠，各I/O模塊端子是否松動，PLC通信電纜的連接器是否完全插入并旋緊，外部連接線有無損傷。

此外，學校的環(huán)境中一般并沒有工廠企業(yè)中存在的強電磁干擾、腐蝕和易燃氣體及強震動源等情況，故這些方面對PLC設備的影響可以忽略不計。

參考文獻：

[1]陸琦、許戴銘、徐黎，《淺談三菱PLC常見故障分析及維修》；中小企業(yè)管理與科技，2010-10

[2]《三菱FX2N系列微型可編程控制器使用手冊》

[3]呂愛華，《電氣控制與PLC應用技術》；電子工業(yè)出版社，2015-07endprint