淺析PLC控制系統(tǒng)的維護與維修

張曉晨

（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊，黑龍江 大慶 163000）

PLC是可編程控制器的英文縮寫，具有編程靈活、可靠性好、開發(fā)方便等特點，在很多工作環(huán)境下都可以采用該裝置作為控制核心，以穩(wěn)定的電氣特性得到了廣泛的應(yīng)用，可以對要求可靠性高的關(guān)鍵執(zhí)行機構(gòu)進行控制。但是如果執(zhí)行機構(gòu)的控制器產(chǎn)生故障，可能會對控制對象造成較大的影響，嚴重的會引發(fā)安全事故。所以，應(yīng)該針對PLC控制器的特點和控制對象的電氣回路構(gòu)成的電氣系統(tǒng)進行分析和判斷，及時有效的排除電氣故障，做好PLC控制系統(tǒng)的維護和維修?？刂破鞒霈F(xiàn)故障的可能性較小，而在整個控制系統(tǒng)范圍內(nèi)的其他電氣元件，比如說中間繼電器、傳感器和執(zhí)行機構(gòu)等由于長時間的工作會出現(xiàn)各類電氣故障。PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，電氣維護人員應(yīng)該掌握PLC控制技術(shù)，可以提升維修效率，保證系統(tǒng)快速的恢復(fù)工作。

1 PLC控制器的維護

PLC控制系統(tǒng)在實際的應(yīng)用中，時常會產(chǎn)生一些電氣故障，引起控制系統(tǒng)無法對執(zhí)行機構(gòu)進行控制，所以定期對PLC控制系統(tǒng)進行檢查和維護是十分必要的。

1.1 供電電源的檢查

PLC控制系統(tǒng)的供電電源是容易產(chǎn)生故障的電氣元件之一，產(chǎn)生問題的頻率較高，供電電源的質(zhì)量直接影響著其使用期限。

技術(shù)人員在控制系統(tǒng)電源進行檢查時，首先應(yīng)用萬用表等設(shè)施對輸出電壓進行測量，電壓值至少應(yīng)該達到額定值的85%以上。之后對電源波動范圍進行檢查，查看電壓跳動的數(shù)值是否過大，跳動的頻率是否太快。如果電壓波動頻率較大，會導(dǎo)致電源模塊的電子元器件的使用壽命降低。在很多實用場合，為了實現(xiàn)供電電壓的穩(wěn)定，會利用穩(wěn)壓電源，如果PLC控制系統(tǒng)運行時間較長，控制程序如果時常出現(xiàn)執(zhí)行錯誤，那么就應(yīng)該對供電電源進行檢測，排除故障后，控制系統(tǒng)便可恢復(fù)正常運行。

1.2 運行環(huán)境的檢查

PLC控制系統(tǒng)運行環(huán)境，也就是指溫度、振動、濕度和粉塵等方面的影響因素，會對PLC控制系統(tǒng)的正常工作帶來一定程度的干擾。例如，如果環(huán)境溫度過高，PLC控制器內(nèi)部的元器件的電氣性能就會降低，會使控制系統(tǒng)的發(fā)生故障的可能性增加。如果環(huán)境溫度太低，模擬輸入輸出回路的安全性會有所下降，可以引起控制系統(tǒng)無法正常運行。濕度太大會減少內(nèi)部電氣元件的絕緣性能，可能會引發(fā)短路故障。而濕度過低，由于太過干燥出現(xiàn)靜電導(dǎo)致電路板燒壞。

1.3 安裝情況的檢查

技術(shù)人員在對PLC控制系統(tǒng)進行檢查時，應(yīng)該對PLC控制柜內(nèi)的元件安裝情況進行查看，查看PLC的主CPU以及模塊接線端子接線有無松動，各模塊之間的電氣連接是否完好，繼電器或PLC安裝螺栓是否緊固等。

1.4 PLC內(nèi)部鋰電池檢查

PLC控制器的生產(chǎn)廠家為了保證在停電狀態(tài)下，內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器要可以在一定時間內(nèi)保存運行數(shù)據(jù)信息，會在內(nèi)部安裝鋰電池。如果電池的報警燈點亮，表明應(yīng)該在7天時間內(nèi)及時更換電池。電池的更換程序為：（1）把PLC控制器接通電源持續(xù)時間在15秒以上，保證內(nèi)部存儲器的備用電源內(nèi)的電容器件可以在電池取出后進行短時間的供電，保證數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)不會丟失。（2）把PLC控制器的交流電源切斷，保證處于無電狀態(tài)。（3）取走電池蓋板。（4）取出原有電池，把新電池安裝好。電池的更換時間不要超過3分鐘，否則RAM存儲器的相關(guān)運行程度將會停止。（5）安裝好電池蓋板。

1.5 制定PLC控制系統(tǒng)維護管理制度

給PLC控制系統(tǒng)制定出管理制度，可以明確維護人員崗位責(zé)任，落實好控制系統(tǒng)的維護保養(yǎng)計劃，各種設(shè)備檢查維修應(yīng)該有相應(yīng)的記錄，標記清楚檢查時間，發(fā)現(xiàn)的問題、解決的措施、處理后的效果，維護人員應(yīng)該在記錄中簽字確認。應(yīng)該規(guī)定至少半年做好一次控制系統(tǒng)的檢查和維護，可以有效避免控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2 PLC控制系統(tǒng)的試運行和維護檢查

PLC控制器經(jīng)過多年的實踐來看，可靠性是非常高的，出現(xiàn)故障的可能性較小，開發(fā)出的控制系統(tǒng)設(shè)計有系統(tǒng)故障診斷功能，可以提示輸入輸出模塊出現(xiàn)的問題，可以通過上位機的顯示器給出提示，可以準確的查找故障點所在的位置，維護人員解決之后，控制系統(tǒng)就可以正常的運行，維修也比較容易，大多問題都發(fā)生在外部的線路、中間繼電器或者傳感器上。系統(tǒng)的故障診斷功能可以把各執(zhí)行機構(gòu)或傳感器的正常狀態(tài)與實時狀態(tài)進行對比，如果狀態(tài)值出現(xiàn)偏差就會及時給出報警，自我診斷系統(tǒng)有故障進行檢測和信息控制輸出功能。

2.1 PLC控制系統(tǒng)的初試

PLC控制系統(tǒng)的初次調(diào)試會受到供電電源端的錯誤連接，輸入與電源端之間產(chǎn)生的短路，或者導(dǎo)線產(chǎn)生的短路的損害。所以在電源接入到控制系統(tǒng)以前，應(yīng)該對電源進行檢查，各輸入輸出模塊的接線是否出現(xiàn)錯誤，接地是否正常。如果在需要對PLC控制器的耐壓值以及絕緣電阻進行測量，應(yīng)該使PLC控制器的輸入輸出模塊、供電電源與控制系統(tǒng)連接的導(dǎo)線斷開，之后利用每個公共點對控制器進行初步的試運行測試。

2.2 控制程序的下載及檢查

通過下載通訊電纜把電腦和PLC控制器進行連接，讀取程序并編譯成功后，檢查程序沒有錯誤，設(shè)置好相互間的通訊波特率和站號，進行程序下載。如果下載沒有成功，應(yīng)該查找出原因，一般情況下，在程序下載時PLC控制器應(yīng)該處于停止狀態(tài)，如果正在運行會導(dǎo)致下載不成功。同時，應(yīng)該設(shè)置好PLC的站號和通訊速率，如果匹配成功，則下載就會比較順利。下載完成后，通過電腦端軟件使PLC處于運行狀態(tài)。

2.3 控制系統(tǒng)運行和試驗

PLC控制器的運行停止開關(guān)一般在通訊端口附近，當(dāng)把開關(guān)撥到運行位置時，PLC控制器就會開始正常運行。在該狀態(tài)下，通過電腦端軟件可以強制改變各輸出和輸為的狀態(tài)，也可以改變設(shè)置好的數(shù)據(jù)?？梢园讯〞r器設(shè)定值進行更改，與中斷程序進行關(guān)聯(lián)，可以實現(xiàn)輸入和輸入端口的掃描頻率，影響著數(shù)據(jù)采集的精準程度。

3 PLC控制系統(tǒng)的故障檢查

PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，維修技術(shù)人員應(yīng)該對故障現(xiàn)象進行分析判斷，如果控制系統(tǒng)中配置有上位機系統(tǒng)，查看顯示器中是否有故障提示，如果指示出故障發(fā)生的部位，應(yīng)該對該部位進行檢查。如果沒有配套顯示設(shè)備，應(yīng)該首先進行系統(tǒng)的整體檢查，依據(jù)規(guī)定好的檢查流程查找故障可能發(fā)生的方向，然后結(jié)合故障現(xiàn)象進行細化分析，找出具體的故障位置，再對PLC控制系統(tǒng)供電電源進行排查，查看電源指示燈是否常亮，如果電源指標燈熄滅，應(yīng)該查看熔斷器是否斷開，線路是否有短路現(xiàn)象。檢查PLC控制模塊，看運行指示燈是否點亮，一般情況下，PLC控制器出現(xiàn)問題的可能性較小。再對PLC控制的輸入輸出端子進行檢查，輸入輸出是控制器與外部進行連接的通道，如果開關(guān)量輸入沒有配套中間繼電器，出現(xiàn)故障問題很有可能會對端子進行損壞，所以該部位是主要的檢查維護部位。再就是對工作環(huán)境進行檢查，查看是否控制系統(tǒng)的振動是否較為劇烈，溫、濕度是否在控制系統(tǒng)可以正常運行的范圍內(nèi)，PLC控制器的PE端子是否單獨接地。

4 結(jié)語

PLC控制系統(tǒng)應(yīng)該采取科學(xué)合理的手段進行維護，制定出常見故障排查和處理措施，不斷提高維護人員的技術(shù)水平，結(jié)合相應(yīng)的管理制度，可以有效避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障，保證控制系統(tǒng)的正常運行。