西門子PLC控制系統(tǒng)工作原理及常見故障分析

任柱華　常麗芳

摘? 要：科技是推動經(jīng)濟社會發(fā)展的第一推動力。利用科技提升企業(yè)生產(chǎn)效率，推動企業(yè)發(fā)展是時代發(fā)展的趨勢。PLC全稱工業(yè)可控制計算機，是集計算機、自動控制技術以及通信技術為一體的新型自動裝置。在工業(yè)領域深受工程操作人員的喜愛。西門子PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)領域也被人熟知，在實際生產(chǎn)中，運用PLC控制系統(tǒng)能有效提升生產(chǎn)效率。但是，要更好地運用系統(tǒng)進行實際操作，首先要了解系統(tǒng)的工程原理。其次，要掌握其常見故障，能夠對故障問題進行及時地分析和解決，確保系統(tǒng)正常運行。對此，該文基于西門子PLC控制系統(tǒng)的工作原理分析系統(tǒng)工作常見的故障，探究診斷和解決方法。

關鍵詞：西門子PLC控制系統(tǒng);工作原理;常見故障

中圖分類號：TP273? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

目前，西門子各類產(chǎn)品在我國各個企業(yè)中得到了廣泛應用。西門子PLC控制系統(tǒng)能否正常運行關系到企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。不過在西門子PLC控制系統(tǒng)的實際運用當中，會受到很多因素的影響，從而產(chǎn)生故障問題。因此，必須高效地解決西門子PLC控制系統(tǒng)實際運作中的故障，從而將其作用真正的發(fā)揮出來，推動企業(yè)的良好發(fā)展。

1 西門子PLC控制系統(tǒng)的工作原理

西門子PLC控制系統(tǒng)運行時，輸入采樣和用戶程序執(zhí)行等是非常重要的環(huán)節(jié)，將這部分操作完成其實代表著一個掃描周期結束。系統(tǒng)的運行過程中，CPU以掃描方式進行操作，不過在程序執(zhí)行過程中，PLC主要通過對梯形圖進行上下掃描，并且在程序左觸點構成的控制線路上朝著右方向掃描，如此便能實現(xiàn)整體的左右上下邏輯運算，并根據(jù)最終的結果對邏輯線圈在儲存區(qū)的狀況進行刷新等。在程序執(zhí)行的時候，輸入點在映象區(qū)當中的狀態(tài)數(shù)據(jù)其實不會改變，不過剩下的全會變化。掃描程序結束之后則進入輸出刷新環(huán)節(jié)，CPU根據(jù)映像區(qū)對應狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新輸出鎖存電路，之后通過輸出電路驅動外設。

2 西門子PLC控制系統(tǒng)常見故障分析

在實際運用西門子PLC控制系統(tǒng)時，會受到不少因素的影響，導致其發(fā)生故障，正是由于這些故障導致系統(tǒng)無法正常運行。因此，要想充分發(fā)揮西門子PLC控制系統(tǒng)的效用，全面提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益，就必須保證系統(tǒng)的正常運作，解決故障問題。從西門子PLC控制系統(tǒng)故障分布情況來看，大多是外設故障，這個部分出現(xiàn)故障的比例達到了西門子PLC控制系統(tǒng)故障的95%。而系統(tǒng)本身的故障問題只占據(jù)了5%。而解決系統(tǒng)故障，需要加強對硬件設備的維護管理。不過系統(tǒng)本身的故障有10%是由于內部故障引發(fā)的，剩下故障出現(xiàn)的位置全都在I/O模板，因此掌握西門子PLC控制系統(tǒng)的故障分布狀況，就能夠提升檢修效率，對故障的處理也能更加明確。

3 如何高效對西門子PLC控制系統(tǒng)故障進行診斷與解決

3.1 西門子PLC控制系統(tǒng)故障問題的診斷

當西門子PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題之后，首先需要通過合理的方法進行診斷，這一點是非常重要的，目的就是為了更高效地處理故障。當代科技的發(fā)展也促使系統(tǒng)的診斷工作變得更加便利，能夠選取的方式也不少。通過儀器進行專項檢測，對西門子PLC控制系統(tǒng)通信運行的狀態(tài)進行檢測，對系統(tǒng)的接地阻值是否符合有關要求進行分析與判斷。不僅如此，運用簡單易操作的診斷方法，能夠快速準確地判斷出西門子PLC控制系統(tǒng)使用中普遍出現(xiàn)的一些故障問題，不過在使用這種方法時，要注意必須由經(jīng)驗豐富的人員操作。在運用故障檢測方法的過程中，智能診斷是比較先進的方法，現(xiàn)在一般是運用s7軟件，這種方法用于硬件診斷相對高效，能夠以在線方式查看緩沖區(qū)信息，便于后續(xù)故障處理。西門子PLC控制系統(tǒng)的眾多故障問題診斷法，邏輯分析和折半查找等是其中常用的重要診斷法。在熟悉系統(tǒng)結構的情況下，折半查找法很快就能確定西門子PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置，使系統(tǒng)故障的診斷查找更加高效。

3.2 西門子PLC控制系統(tǒng)故障問題的解決

要想解決西門子PLC控制系統(tǒng)故障問題，就需要根據(jù)具體故障的類型與內容進行處理，這樣才能使故障解決工作變得更加高效。結合西門子PLC控制系統(tǒng)的故障情況，我們可以發(fā)現(xiàn)，一般存在多層故障。具體來說，第一層就是該系統(tǒng)的外設故障問題，這種類型的故障也是出現(xiàn)次數(shù)相對較多的一種。判斷這類系統(tǒng)故障，需要以PLC輸入輸出的指示燈為初步判斷基礎，如果指示燈出現(xiàn)同步閃亮的情況，便是西門子PLC控制系統(tǒng)的外設出現(xiàn)故障。這種故障主要是由于接觸器和繼電器以及開關等故障引起的。在面對這些故障問題時，需要及時排查，得出故障出現(xiàn)的原因，則必須馬上解決。在系統(tǒng)故障檢查的過程中，需要對安全回路進行排查，這是由于該處是西門子PLC控制系統(tǒng)的核心所在，其控制著整個系統(tǒng)的運行，因此將這部分排查清楚有利于后續(xù)故障的解決。

西門子PLC控制系統(tǒng)控制器出現(xiàn)故障問題，一般都是由于內部輸入模塊出現(xiàn)故障，也可能是電源的內部電壓不穩(wěn)定的原因引發(fā)的。如果西門子PLC控制系統(tǒng)的內部接入了過多的設備，而輸入設備還存在短路問題，這樣會導致電源停止供電，這種情況下要切斷輸入設備的電源，然后展開測量工作，結合上位監(jiān)控展開分析判斷。因為軟觸點的各種顏色代表著相應的工作狀態(tài)，據(jù)此能夠得到系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題的位置。除此之外，西門子PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障一般都是程序發(fā)生錯誤，解決這種故障需要先備份程序，然后單獨進行檢查，了解具體的故障問題。

在實際的西門子PLC控制系統(tǒng)故障問題當中，有時會面臨系統(tǒng)死機和故障燈閃亮的現(xiàn)象，這種情況下要重啟系統(tǒng)，如果情況未得到改善，需要將電源切斷，然后把儲存卡取出，接下來將開關往下打，等待10 s后再次啟動系統(tǒng)。如果這樣下來故障依舊存在，那說明是軟件的程序出現(xiàn)問題，這時候需要將程序提前備份好，然后展開校檢，從而判斷系統(tǒng)硬件組態(tài)是否正常。如果還不能將故障問題解決，需要將之前的程序恢復好，還要將其傳輸至空的臨時數(shù)據(jù)區(qū)中。

4 結語

根據(jù)上文論述可以得知，現(xiàn)階段的科技得到了快速發(fā)展，在這樣的背景下，工業(yè)領域對于自動化技術的需求變得越來越大，所以需要將西門子PLC控制系統(tǒng)運用在工業(yè)領域，這是促使其有效發(fā)展的關鍵技術。要想充分發(fā)揮這種控制系統(tǒng)的效用，就必須要解決其中存在的故障問題，這是非常重要的環(huán)節(jié)。為此該文展開理論研究，目的就是希望能給西門子PLC控制系統(tǒng)故障問題的處理帶來一定的啟發(fā)。

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