PLC電氣系統(tǒng)中的故障原因與維護(hù)處理技術(shù)分析

李明建

摘要：為了解決存在于工廠中生產(chǎn)效率的矛盾，相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)生產(chǎn)的需求發(fā)明了PLCPLC電氣系統(tǒng)，并投放至生產(chǎn)工作中，取得了顯著的成果，但該系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)故障。為了保持生產(chǎn)效率，文章通過對(duì)PLC電氣系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生的故障原因進(jìn)行討論，并對(duì)相關(guān)處理技術(shù)進(jìn)行了闡述，希望能為從事該行業(yè)的相關(guān)人員提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：PLC電氣系統(tǒng)；故障分析；維修技術(shù)

1 PLC控制系統(tǒng)概述

可編程邏輯控制器（ProgrammingLogicController，PLC）的主要用途是為了解決在工廠作業(yè)期間因所需處理的相關(guān)數(shù)據(jù)區(qū)間內(nèi)計(jì)算量過大，為了提高生產(chǎn)進(jìn)程而被發(fā)明和采用的基本數(shù)據(jù)控制器。在現(xiàn)如今的大型生產(chǎn)行業(yè)中，這種能夠提供自由化數(shù)據(jù)穩(wěn)定變量的機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用實(shí)踐過程中得到了行業(yè)中的充分認(rèn)可。在各行業(yè)強(qiáng)烈需求狀態(tài)下，PLC也逐漸進(jìn)化出許多能夠支持多種操作進(jìn)程及技術(shù)需要的機(jī)器形式，相關(guān)調(diào)整性能的配件也逐漸開始研宄并逐漸投入市場(chǎng)。PLC的實(shí)際性能決定了其不僅可以被應(yīng)用于小型的生產(chǎn)設(shè)備中，也可以完整融入一整套成熟的技術(shù)生產(chǎn)線質(zhì)量及變量數(shù)據(jù)控制中。在應(yīng)用過程中，生產(chǎn)監(jiān)督或操作人員就不用靠近每一臺(tái)設(shè)備周邊，而是可以通過生產(chǎn)前期對(duì)生產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)變量進(jìn)行調(diào)整和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離統(tǒng)一管理。并且由機(jī)器監(jiān)管的生產(chǎn)區(qū)域相比人力調(diào)整更加不容易出現(xiàn)錯(cuò)誤情況，人員安全也可得到保障。

2 PLC電氣系統(tǒng)中的故障原因分析

PLC之所以能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，其在操作本質(zhì)上與其他具有活動(dòng)性的機(jī)器設(shè)備一樣，都由設(shè)備中心的超高科技電子核心裝置負(fù)責(zé)進(jìn)行高速計(jì)算及管理任務(wù)的下發(fā)。雖然PLC的操作過程非?，F(xiàn)代，但這一切操作都必須基于電力系統(tǒng)的支持，假若電力系統(tǒng)不再提供支持?jǐn)?shù)據(jù)控制器進(jìn)行操作的電能源，或供電系統(tǒng)因其他因素出現(xiàn)蓄電路不穩(wěn)等現(xiàn)象，PLC的數(shù)據(jù)運(yùn)算過程就會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的錯(cuò)誤或程序混亂現(xiàn)象。基于以上可能會(huì)發(fā)生的電路問題所導(dǎo)致的生產(chǎn)操作被停止現(xiàn)象，為了將生產(chǎn)過程中這種問題出現(xiàn)所致的損失降到最小，就需要以產(chǎn)業(yè)為單位的監(jiān)管人員要隨時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)詳細(xì)部件進(jìn)行問題排查并保證技術(shù)人員能夠隨時(shí)對(duì)問題所在處進(jìn)行搶修。

2.1 信息傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)問題

信息的統(tǒng)一收集是數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)進(jìn)行整體操作的最基礎(chǔ)條件。信息處理的一整個(gè)過程就是由搜集信息的各分部信號(hào)源將生產(chǎn)過程中的變動(dòng)信息通過信息輸送途徑將變動(dòng)系數(shù)輸送至信息處理總站，也就是通常所說的CPU。那么在信息端部與信息總站之間建立聯(lián)系的最基礎(chǔ)條件就是負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳送的相關(guān)部分。信息在輸送進(jìn)程中主要依賴電能所給予的持續(xù)推動(dòng)力行駛前進(jìn)功能，但一般來講信息輸送渠道一般不帶有及時(shí)存儲(chǔ)的功能，所以一旦在傳送過程中突然斷電，未到達(dá)信息總站的部分?jǐn)?shù)據(jù)就可能面臨丟失的風(fēng)險(xiǎn)?？傉鞠掳l(fā)的運(yùn)作指令出現(xiàn)斷層，與此同時(shí)正在進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作的機(jī)械設(shè)備所遵循的各方面指標(biāo)也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的混亂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)工作進(jìn)程。當(dāng)然這只是其中一個(gè)原因，在現(xiàn)實(shí)情況下會(huì)影響電氣系統(tǒng)正常工作的原因除斷電外偶爾也會(huì)因?yàn)橥饨绲脑O(shè)備硬件導(dǎo)致發(fā)生使用問題，這方面就應(yīng)交給專業(yè)技術(shù)人員實(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。

2.2 傳感器出現(xiàn)故障

PLC從被發(fā)明出到整體應(yīng)用到生產(chǎn)中去主要都是圍繞代替人工操作這個(gè)中心來進(jìn)行。系統(tǒng)在替代人類工作進(jìn)程中做的最高效的工作內(nèi)容就是能夠在持續(xù)的狀態(tài)下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的信息回送工作，并且能夠在一定程度內(nèi)正確識(shí)別操作人員在投入使用最初階段輸入的異常數(shù)據(jù)范圍，并以此監(jiān)控機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)操作的進(jìn)程。而負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)誤差辨別工作的主要部分就是傳感器。從以上觀點(diǎn)中不難推測(cè)，在數(shù)據(jù)回傳及診斷過程中一旦傳感器出現(xiàn)原則性的判斷問題，整個(gè)運(yùn)作流程就也會(huì)隨之出現(xiàn)難以預(yù)計(jì)的錯(cuò)亂現(xiàn)象，這也就意味著當(dāng)下所有的控制性工作都失去了意義。所以，當(dāng)生產(chǎn)流程中出現(xiàn)外界原因切斷指令的現(xiàn)象時(shí)，就代表著檢測(cè)人員首先就應(yīng)檢查傳感器是否正常運(yùn)作。

2.3 輸出信息的故障

輸出信息的過程可以說是整個(gè)控制器行使自身效能的最集中步驟，也是控制器整個(gè)控制系統(tǒng)中最為智能的環(huán)節(jié)。它最優(yōu)秀的效用就是能夠通過編程把達(dá)到返回目標(biāo)的數(shù)據(jù)在信息計(jì)算中心進(jìn)行排查，而后再將篩選過的信息推進(jìn)到負(fù)責(zé)達(dá)成控制指令的區(qū)域進(jìn)行區(qū)間操作。那么在此環(huán)節(jié)中非常

明顯的，信息如果在整合過后不能被有效地派發(fā)到其他行動(dòng)區(qū)域中，那么整個(gè)控制中心就陷入了只進(jìn)不出的死循環(huán)中。這種問題在生產(chǎn)過程中的體現(xiàn)其實(shí)并不明顯，因?yàn)榧词箍刂铺幉辉龠M(jìn)行指令輸出，而負(fù)責(zé)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備區(qū)卻依舊在盲目運(yùn)作。所以，當(dāng)出現(xiàn)生產(chǎn)過程混亂而控制器并沒有明顯異常時(shí)，技術(shù)人員就可考慮是否是控制器的信息輸送裝置出了問題。

2.4 PLC儀表顯示出現(xiàn)故障

控制器是否正處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，一般來講負(fù)責(zé)PLC售出的廠家都會(huì)根據(jù)其具體用途來配備顯示設(shè)備狀態(tài)的儀表，以便工作人員隨時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行查看。一般來講如果運(yùn)作整體停止作業(yè)，相應(yīng)表盤上的數(shù)據(jù)也會(huì)停止活動(dòng)。所以觀察表盤數(shù)據(jù)顯示是否正常運(yùn)行也是一種檢測(cè)電氣系統(tǒng)運(yùn)行信息的手段。但表盤數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)并不一定是因?yàn)橄到y(tǒng)停工，也有可能是支撐儀表工作的電路或其他撞擊等外力因素也會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)停顯或顯示錯(cuò)誤等狀況。但大多數(shù)情況下技術(shù)人員不需要對(duì)儀表采用頻繁的檢查手段，因?yàn)閮x表在出廠時(shí)大多數(shù)都帶有自動(dòng)報(bào)警裝置，所以儀表會(huì)出現(xiàn)問題的概率很小，即使有，工作人員也能夠通過巨大的警報(bào)聲響及時(shí)感知。

3 PLC電氣系統(tǒng)故障的維護(hù)處理技術(shù)探討

任何帶有決定性的技術(shù)手段的實(shí)施，都必須要建立在對(duì)問題有著百分百確定的前提下才能夠開展。也就是說想要在最短時(shí)間內(nèi)解決發(fā)現(xiàn)的故障，技術(shù)人員必須有著豐富的技術(shù)理論經(jīng)驗(yàn)或故障解決的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。所掌握的技術(shù)類別需要精確到每個(gè)細(xì)小部件的異常狀況，能夠?qū)栴}精確到小范圍中，這樣才能夠在最小動(dòng)作幅度內(nèi)進(jìn)行控制器的維修工作。

3.1 根據(jù)設(shè)備動(dòng)作順序進(jìn)行維修處理

PLC電氣系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備控制方面應(yīng)用比較多，在控制過程中技術(shù)人員先是用設(shè)定的程序來驅(qū)使機(jī)械設(shè)備完成一系列的動(dòng)作變化。鑒于此，也可以通過對(duì)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作順序變化進(jìn)行分析，從而為PLC電氣系統(tǒng)故障的診斷提供依據(jù)。

3.2 根據(jù)I/O狀態(tài)進(jìn)行維修處理

PLC的I/O接口主要負(fù)責(zé)與外部設(shè)備的連接通信，當(dāng)PLC電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以對(duì)I/O接口進(jìn)行逐一的排查，判斷PLC的信號(hào)接收和輸出是否正常。如果經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)PLC的I/O接口存在故障，就要及時(shí)安排維修處理。

3.3 根據(jù)PLC梯形圖逬行維修處理

對(duì)于PLC來說，梯形圖在控制順序和工作程序中至關(guān)重要，是重要資料，技術(shù)人員需要在PLC電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)利用梯形圖對(duì)其進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)可能的故障原因進(jìn)行判斷，為最終的故障處理工作提供依據(jù)。

4 結(jié)語

人類的智慧是推動(dòng)人類社會(huì)文明快速發(fā)展的重要因素。雖然人類有著領(lǐng)先物種的智商高度，但因體型及體能的限制使得人們?cè)谶M(jìn)行生產(chǎn)加工作業(yè)時(shí)，效率和準(zhǔn)確度會(huì)隨著疲勞程度而驟減。在這種矛盾的推動(dòng)作用下，人類就發(fā)明了針對(duì)工廠生產(chǎn)的數(shù)據(jù)控制器。雖然當(dāng)今社會(huì)技術(shù)文明水平己經(jīng)達(dá)到了不錯(cuò)的高度，但筆者相信，在社會(huì)需求作用的不斷推動(dòng)下，人類科技文明一定會(huì)更加進(jìn)步。

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