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PLC控制系统的故障诊断
李璐、张晓燕
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）作为工业自动化的三大支柱（机器人、CAD/CAM、PLC）之一，以其可靠性、灵活性在工业控制领域迅猛发展，得到了越来越广泛的应用。然而，PLC并不是单独工作的，与之相连的有上位机和外联设备，有的还有模拟屏等，整个构成PLC系统。在这个系统中，往往一出故障就很难判断究竟是哪一部分引起的。
笔者近几年在维护和修理PLC系统中，总结了一些快速查找PLC系统故障原因的经验，现与大家交流如下。
一个典型的PLC系统包括一个现场PLC站，和通过高速数据线与之相连的上位机以及模拟屏PLC站，上位机用以显示各种图形和数据，模拟屏PLC站用来驱动模拟屏上的发光二极管。整个PLC系统与外联设备相接，就构成了一个自动控制系统。
通常将PLC当作一个黑盒子，我们可以简单地根据I/O信号来判断故障的位置。判断故障的情况有两种，即模拟屏上闪烁的故障信号和该运行的设备在模拟屏上无显示。
1、模拟屏上闪烁的故障信号
根据PLC控制站图纸，先检查该设备在模拟屏PLC柜内的显示状态，如果相符合再检查现场PLC柜的显示状态，同样符合时再继续检查PLC柜的I/O端子、外联设备的I/O端子，并由此推断出是设备故障还是PLC故障。以上过程可以用下面的框图表示（如图1）。
图1
判断PLC柜I/O端子、外联设备的I/O端子是否与状态信号相符的方法很简单，只要用万用表的直流电压档测量端子号与公共端的电压值，为24V表示断开，无信号；为0V表示接通，有信号。
2、该运行的设备在模拟屏上无显示
此时应判断是PLC没有给运行信号，还是给了运行信号而设备有故障不能运行。
我们可以从现场的PLC柜的输出模块地址中观察有无信号显示，继而检查PLC站输出继电器有无吸合，再看外联设备的电气柜有无驱动信号。如有，而设备无运行，则是设备有故障，如果设备正常运行，则应从外联设备的输入端往回查，过程正好与第一种故障检查过程相反。
以上过程可用下面框图表示（如图2）：
图2
如果设备正在运行，则按以下框图检查（如图3）。
对模拟信号的检测，因仪表采用的是4~20mA输入，所以在模拟信号输入端串联一个万用表，检测模拟信号的电流值，并与PLC的输出值做比较，便可知道数值是否正确。
图3
有一种简单的方法可以迅速判断是PLC故障还是电器设备的故障，就是采用短路法：将外联设备状态输入线断开，用一条导线将输入端口和公共线相连，这意味着给PLC一个接通的信号，如果PLC有显示，则PLC正常；反之为PLC故障。
找到故障点以后应做出相应的处理。一般来说PLC发生故障的可能性较小，大部分故障原因是接线松了，或线接错了，或继电器有故障等，亦有PLC模板烧毁的情况，这时只能将PLC模板换掉。记住一定要断电操作，否则容易把好的模板烧毁，亦可能会牵连到PLC处理器。
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