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PLC控制回路故障的判斷和檢修方法與技巧!

時間:2023/9/8閱讀:937
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近年來,隨著社會的發(fā)展,PLC可編程序控制器在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的使用,但是其維護檢修方法和技巧,很多電工都不得法,筆者長期在生產(chǎn)一線工作,從事電氣設(shè)備的維護檢修和管理工作,對PLC開發(fā)應(yīng)用和維修工作特別感興趣,積累了較多行之有效的經(jīng)驗和技巧。

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1、PLC輸入與輸出


一只小小的PLC靈活地控制著一個復雜系統(tǒng),所能看到的是上下兩排錯開的輸入輸出繼電器接線端子、對應(yīng)的指示燈及PLC編號,就像一塊有數(shù)十只腳的集成電路。任何一個人如果不看原理圖來檢修故障設(shè)備,會束手無策,查找故障的速度會特別慢。

鑒于這種情況,我們根據(jù)電氣原理圖繪制一張表格,貼在設(shè)備的控制臺或控制柜上,標明每個PLC輸入輸出端子編號與之相對應(yīng)的電器符號,中文名稱,即類似集成電路各管腳的功能說明。有了這張輸入輸出表格,對于了解操作過程或熟悉本設(shè)備梯形圖的電工就可以展開檢修了。公眾號《機械工程文萃》,工程師的加油站!

但對于那些對操作過程不熟悉,不會看梯形圖的電工來說,就需要再繪制一張表格:PLC輸入輸出邏輯功能表。該表實際說明了大部分操作過程中輸入回路(觸發(fā)元件、關(guān)聯(lián)元件)和輸出回路(執(zhí)行元件)的邏輯對應(yīng)關(guān)系。實踐證明如果你能熟練利用輸入輸出對應(yīng)表及輸入輸出邏輯功能表,檢修電氣故障,不帶圖紙,也能輕松自如。


2、輸入回路檢修

判斷某只按扭、限位、線路等輸入回路的好壞,可在PLC通電情況下(最好在非運行狀態(tài),以防設(shè)備誤動作),按下按扭(或其他輸入接點),這時對應(yīng)的PLC輸入點端子與公共端被短接,按扭所對應(yīng)的PLC輸入指示燈亮,說明此按扭及線路正常。

燈不亮,可能按扭壞、線路接觸不良或者斷線。若進一步判斷,按扭如果是好的,那么用萬用表的一根表筆,一頭接PLC輸入端的公共端,另一頭接觸所對應(yīng)的PLC輸入點(上述操作要小心,千萬不要碰到220V或110V輸入端子上)。此時指示燈亮,說明線路存在故障。指示燈不亮,說明此PLC輸入點已損壞(此情況少見,一般強電入侵所致)。


3、輸出回路檢修

對于PLC輸出點(這里僅談繼電器輸出型),若動作對象所對應(yīng)的指示燈不亮,在確定PLC在運行狀態(tài)下,那么說明此動作對象的PLC輸入輸出邏輯功能沒有滿足,也就是說輸入回路出故障,按前面講的,檢查輸入回路。

若所對應(yīng)的指示燈亮,但所對應(yīng)的執(zhí)行元件如電磁閥、接觸器不動作,先查電磁閥控制電源及保險器,簡便的方法,用電筆去量所對應(yīng)PLC輸出點的公共端子。電筆不亮,可能對應(yīng)保險絲熔斷等電源故障。電筆亮,說明電源是好的,所對應(yīng)的電磁閥、接觸器、線路出故障。
排除電磁閥、接觸器、線路等故障后,仍不正常,就利用萬用表一只表筆,一頭接對應(yīng)的輸出公共端子,另一頭接觸所對應(yīng)的PLC輸出點,這時電磁閥等仍不動作,說明輸出線路出故障。
如果這時電磁閥動作,那么問題在PLC輸出點上。由于電筆有時會虛報,可用另一種方法分析,用萬用表電壓檔量PLC輸出點與公共端的電壓,電壓為零或接近零,說明PLC輸出點正常,故障點在外圍。若電壓較高,說明此觸點接觸電阻太大,已損壞。公眾號《機械工程文萃》,工程師的加油站!
另外,當指示燈不亮,但對應(yīng)的電磁閥、接觸器等動作,這可能此輸出點因過載或短路燒牢。這時應(yīng)把此輸出點的外接線拆下來,再用萬用表電阻檔去量輸出點與公共端的電阻,若電阻較小,說明此觸點已壞,若電阻無窮大,說明此觸點是好的,應(yīng)是所對應(yīng)的輸出指示燈已壞。


4、程序邏輯推斷

現(xiàn)在工業(yè)上經(jīng)常使用的PLC種類繁多,對于低端的PLC而言,梯形圖指令大同小異,對于中機,許多程序是用語言表編的。實用的梯形圖必須有中文符號注解,否則閱讀很困難,看梯形圖前如能大概了解設(shè)備工藝或操作過程,看起來比較容易。

若進行電氣故障分析,一般是應(yīng)用反查法或稱反推法,即根據(jù)輸入輸出對應(yīng)表,從故障點找到對應(yīng)PLC的輸出繼電器,開始反查滿足其動作的邏輯關(guān)系。經(jīng)驗表明,查到一處問題,故障基本可以排除,因為設(shè)備同時發(fā)生兩起及兩起以上的故障點是不多的。


5、PLC自身故障判斷

一般來說,PLC是極其可靠的設(shè)備,出故障率很低,但由于外部原因,也可導致PLC損壞。

例1:一只工作電源為220V的接近開關(guān),其輸入PLC信號觸點兩根引線與接近開關(guān)的220V的電源線共用一根4芯電纜,一次該接近開關(guān)損壞,電工更換時,錯把電源的零線與輸入的PLC的公共線調(diào)錯,導致送電時燒壞了3路PLC輸入點。
例2:一次系統(tǒng)電源變壓器零線排因腐蝕而中斷,導致接入PLC220V電源升到380V,燒壞了PLC底部的電源模塊,后整改時增加了380/220V的隔離控制變壓器。
例3:西門子S7-200的PLC輸出公共端標1L、2L等,工作電腦為ACL1N表示,+24V電源為L+M表示對初學者或經(jīng)驗不足者容易搞錯。如果錯把L+M當作220V電源端子,送電瞬間即將燒壞PLC24V電源。
根據(jù)長期工作經(jīng)驗可以知道,PLC、CPU等硬件損壞或軟件運行出錯的概率幾乎為零,PLC輸入點如不是強電入侵所致,幾乎也不會損壞,PLC輸出繼電器的常開點,若不是外圍負載短路或設(shè)計不合理,負載電流超出額定范圍,觸點的壽命也很長。
因此,我們查找電氣故障點,重點要放在PLC的外圍電氣元件上,不要總是懷疑PLC硬件或程序有問題,這對快速維修好故障設(shè)備、快速恢復生產(chǎn)是十分重要的,因此筆者所談的PLC控制回路的電氣故障檢修,重點不在PLC本身,而是PLC所控制回路中的外圍電氣元件。



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