西門子PLC故障分析及屏蔽防護(hù)措施研究

陳邊武

摘 要：從目前的社會(huì)發(fā)展情況來看科技已經(jīng)是社會(huì)發(fā)展過程中的主要生產(chǎn)力，每一個(gè)行業(yè)都離不開科技的發(fā)展，因此借助科技來提升企業(yè)的生產(chǎn)效率對于企業(yè)來說十分的重要。作為企業(yè)的控制設(shè)備來說需要選用一些高性價(jià)比以及高可靠性的一些用品，充分考慮其特點(diǎn)使其能夠廣泛的應(yīng)用于生活以及生產(chǎn)當(dāng)中，提升工作效率。為了能夠更好的使用并且提升系統(tǒng)的可靠性，必須要對相關(guān)的系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行明確，此外還需要掌握其常見的故障并且及時(shí)的解決這些問題，保障相關(guān)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文在此基礎(chǔ)上對西門子PLC控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了探討，對于其常見故障等問題提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：西門子PLC;PLC故障分析;屏蔽保護(hù)

1引言

在相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下PLC技術(shù)系統(tǒng)得到了不斷的發(fā)展與進(jìn)步，在這個(gè)過程中其逐漸成為工業(yè)領(lǐng)域不可控制的設(shè)備。通常情況下該系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與企業(yè)的發(fā)展緊密相連。西門子PLC作為一項(xiàng)十分重要的西門子開發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)得到廣泛的使用與推廣，為工業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展帶來了許多的發(fā)展機(jī)會(huì)與效益。然而從實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀來看，西門子PLC在具體的應(yīng)用過程中也會(huì)受到很多不同的因素的影響，因此造成相關(guān)的設(shè)備發(fā)生故障。在此背景下需要對相關(guān)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的故障進(jìn)行分析，作為其作用能夠在新的發(fā)展形勢下得到一定的發(fā)展。

2西門子PLC控制系統(tǒng)概述

在西門子PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中硬件設(shè)備主要包含四個(gè)模塊，一個(gè)是通訊模塊另一個(gè)是電源模塊，還有一個(gè)是I/O模塊，最后一個(gè)是I/O模塊，他們采用的主要是模塊化結(jié)構(gòu)來進(jìn)行組裝。在該系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中輸入采樣以及對用戶程序進(jìn)行執(zhí)行是一項(xiàng)十分重要的環(huán)節(jié)。在這項(xiàng)操作完成之后實(shí)際上就以為著掃描周期的結(jié)束。在該系統(tǒng)運(yùn)行的過程中需要將CPU已掃描的方式來進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)在執(zhí)行相應(yīng)的程序的過程中，PLC進(jìn)行運(yùn)行的過程中采用的主要是梯形圖的形式，這種形式主要由程序?yàn)橛|點(diǎn)并且對其進(jìn)行控制向不同方向進(jìn)行掃描，同時(shí)根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果來對最新的儲(chǔ)存區(qū)域的邏輯線圈進(jìn)行分析。在對該程序進(jìn)行執(zhí)行的時(shí)候輸入的狀態(tài)的數(shù)據(jù)是不會(huì)發(fā)生變化的。在結(jié)束的時(shí)候，需要對輸入的環(huán)節(jié)進(jìn)行刷新，同時(shí)將相應(yīng)的狀態(tài)以及刷新的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，隨后將輸出的電路向外圍設(shè)備的方向進(jìn)行輸出。

3西門子PLC故障原因分析

在實(shí)際使用西門子PLC控制系統(tǒng)的過程中很有可能會(huì)使其受到其他因素的影響，在這種狀態(tài)下設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不同程度的故障現(xiàn)象。因此為了有效的發(fā)揮該系統(tǒng)的生產(chǎn)中的高效作用，需要及時(shí)的對該系統(tǒng)進(jìn)行檢查并且解決其中的不同故障。通過對該系統(tǒng)的故障問題的分析，很多的系統(tǒng)故障只是其中的一個(gè)小部分，因此系統(tǒng)本身需要家加強(qiáng)硬件設(shè)備的維護(hù)與管理，但是由于系統(tǒng)自身的故障很多都存在于I/O模板中。針對這種現(xiàn)象需要技術(shù)的了解其故障問題的分布規(guī)律，從而更加全面的提升其故障維修的效率。

首先需要檢查計(jì)算機(jī)以及PLC通信電纜在現(xiàn)階段的實(shí)際狀態(tài)，將該設(shè)備連接到STEP7軟件的過程中需要使用相關(guān)的軟件對該系統(tǒng)進(jìn)行診斷，最后診斷結(jié)果顯示OB組織塊缺少。其次為了進(jìn)一步查找西門子PLC出現(xiàn)崩潰的原因，我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步借助科學(xué)系統(tǒng)的分析與測試來進(jìn)行檢查，最后發(fā)現(xiàn)并無異常并且對程序死循環(huán)的原因進(jìn)行了排除。第三，在分析西門子PLC的外部接入狀態(tài)的過程中，首先需要對西門子的PLC插頭目前的狀態(tài)與連接情況進(jìn)行分析，尤其是該系統(tǒng)中的關(guān)鍵的接口。此外還要對西門子PLC接入線的斷開以及屏蔽狀態(tài)進(jìn)行檢查，通過檢查排除了由于接線問題而產(chǎn)生的西門子PLC崩潰的現(xiàn)象。通過檢查PLC的接線，關(guān)于硬件設(shè)備以及相應(yīng)的程序設(shè)備等等需要在PLC的通訊模塊進(jìn)行的背景下，及時(shí)將I/O模塊和電源模塊完全的插入并且進(jìn)行更換，對其中的故障及時(shí)的進(jìn)行消除，這時(shí)候需要考慮的因素就是該系統(tǒng)以外的其他因素。例如，西門子PLC在端口終端工作時(shí)，需要面對惡劣的工作環(huán)境，周圍的強(qiáng)電線路和強(qiáng)電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾，這將嚴(yán)重影響西門子PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，應(yīng)加強(qiáng)對西門子PLC控制系統(tǒng)的屏蔽保護(hù)。

4西門子PLC故障屏蔽防護(hù)措施

在該系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行的過程中不僅存在內(nèi)部的因素干擾，同時(shí)還包含一些外部的因素，這些原因很容易導(dǎo)致西門子的相關(guān)程序出現(xiàn)混亂，這樣就會(huì)造成信號(hào)出現(xiàn)丟失，使得系統(tǒng)出現(xiàn)一定的故障。因此為了有效的解決這種情況需要及時(shí)的對PLC系統(tǒng)的相關(guān)停機(jī)情況進(jìn)行分析，及時(shí)對其中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決。具體的步驟主要包含以下幾個(gè)：首先，對于該系統(tǒng)的控制柜進(jìn)行保護(hù)，如加強(qiáng)金屬部件的接地保護(hù)并且控制電阻在2Ω以內(nèi)。此外，為了減少該系統(tǒng)受到的信號(hào)干擾，需要對PLC的強(qiáng)電電源進(jìn)行維護(hù)。在正常情況下該系統(tǒng)使用的電源電壓也是在220V左右的電壓，這個(gè)過程中容易受到空間電磁的干擾，因此需要對電源進(jìn)行保護(hù)并且進(jìn)一步改善對接地情況的處理，減少電磁輻射的干擾。第三，由于西門子PLC輸入信號(hào)線的數(shù)量過多并且很多程序在執(zhí)行的過程中十分的復(fù)雜，因此為了減少干擾需要對模擬量I/O信號(hào)和數(shù)字應(yīng)進(jìn)行屏蔽以改善電纜的屏蔽效果和抗造效果。此外，還需要及時(shí)的考慮到西門子的PLC模擬以及數(shù)字輸入的信號(hào)線等相關(guān)的問題在接線的時(shí)候要保持在一定的距離以內(nèi)。第四，對于西門子的接地情況以及相關(guān)的處理工作需要及時(shí)做到提升其干擾質(zhì)量，提升對PLC的接地保護(hù)效果。對于西門子PLC的接地保護(hù)，需要從屏蔽接地系統(tǒng)以及相應(yīng)的交流保護(hù)工作等等不同的方面來開展，進(jìn)一步減少在操作過程中產(chǎn)生的電磁系統(tǒng)的強(qiáng)烈干擾。在西門子PLC電纜的屏蔽接地工作中，應(yīng)采用一端接地的方式，并采用將線纜兩端接地的方法，以避免兩端接地之間的電位差。此外，西門子PLC的接地保護(hù)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，以防止接地系統(tǒng)與其他堅(jiān)固的電氣設(shè)備混用，以避免西門子PLC系統(tǒng)的崩潰。同時(shí)，在西門子的PLC屏蔽保護(hù)中，通過安裝屏蔽板也可以提高屏蔽保護(hù)效果。

5結(jié)語

根據(jù)以上討論，可以看出現(xiàn)階段科技發(fā)展迅速，在這種背景下，工業(yè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化技術(shù)的需求越來越大。西門子PLC作為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中較為關(guān)鍵性的設(shè)備被廣泛用于許多行業(yè)。加強(qiáng)對西門子PLC故障的分析和處理，創(chuàng)新屏蔽保護(hù)策略等，可以確保西門子PLC的正常高效運(yùn)行，并為更多的企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。因此，本文對西門子PLC設(shè)備進(jìn)行了展開的理論分析，目的是希望給跟多使用西門子PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生的故障帶來一些啟發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 常燾. 關(guān)于西門子PLC控制系統(tǒng)工作原理及常見故障應(yīng)用分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2018（20）：155.

[2] 張奎. 西門子PLC故障分析及屏蔽防護(hù)[J]. 民營科技，2017（02）：26.