文档介绍：第七章故障诊断
PLC是运行在工业环境中的控制器,一般而言可靠性比较高,出现故障的概率较低,但是,出现故障也是难以避免的。一般引发故障的原因有很多,故障的后果也有很多种。
引发故障的原因虽然我们不能完全控制,但是我们可以通过日常的检查和定期的维护来消除多种隐患,把故障率降到最低。故障的后果轻的可能造成设备的停机,影响生产的数量;重的可能造成财产损失和人员伤亡,如果是一些特殊的控制对象,一旦出现故障可能会引发更严重的后果。
故障发生后,对于维护人员来说最重要的是找到故障的原因,迅速排除故障,尽快恢复系统的运行。对于系统设计人员在设计时要考虑到系统出现故障后的系统的自我保护措施力争使故障的停机时间最短,故障的产生的损失最小。
了解S7-300 PLC的基本故障种类
一般PLC的故障主要有外部故障或是内部错误造成。外部故障时由外部传感器或执行机构的故障等引发PLC产生故障,可能会使整个系统停机,甚至烧坏PLC。
而内部错误是PLC内部的功能性错误或编成错误造成的,可以使系统停机。S7-300具有很强的错误(或称故障)检测和处理能力,CPU检测到某种错误后,操作系统调用对应得组织块,用户可以在组织块中编程,对发生的错误采取相应的措施。对于大多数错误,如果没有给组织块编程,出现错误时CPU将进入STOP模式。
被S7 CPU检测到并且用户可以通过组织块对其进行处理的错误分为两类:
1、异步错误
异步错误是与PLC的硬件或操作系统密切相关的错误,与程序执行无关,但异步错误的后果一般比较严重。
2、同步错误
同步错误是与执行用户程序有关的错误,程序中如果有不正确的地址区,错误的编号或错误的地址,都会出现同步错误,操作系统将调用同步错误OB。
掌握PLC的常规维护及故障排除的方法
为了保障系统的正常运行,定期对PLC系统进行维护和检查是必不可少的,而且还必须熟悉一些故障诊断和排除方法。
检查与维护
外部故障的排除方法
内部错误的故障诊断
检查与维护
一、定期检查
PLC是一种工业控制设备,尽管在可靠性方面采取了许多措施,但工作环境对PLC影响还是很大的。所以,通常每隔半年时间应对PLC作定期检查。如果PLC的工作条件不符合表7-1规定的标准,就要做一些应急处理,以便使PLC工作在规定的标准环境。
表7-1 周期性检查一览表
检查项目
检查内容
标准
交流电源
电压
稳定度
测量加在PLC上的电压是否为额定值?
电源电压是否出现频繁急剧的变化?
电源电压必须在工作电压范围内
电源电压波动必须在允许范围内
工作环境
温度、湿度
震动、灰尘
温度和湿度是否在相应的变化范围内?
(当PLC安装在仪表板上时,仪表上的温度可以认为是PLC的环境温度。)
温度0~55℃相对湿度85%(10~55Hz)无大量灰尘、盐分和铁屑
安装条件
基本单元和扩展单元是否安装牢固?
基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好?
接线螺钉是否松动?
外部接线是否损坏?
安装螺钉必须上紧
联接电缆不能松动
联接螺钉不能松动
外部接线不能有任何外观异常
使用寿命
锂电池电压是否降低?
继电器输出触点
锂电池工作5年左右
继电器输出触点寿命300万次(35V以上)
二、日常维护
PLC除了锂电池和继电器输出触点外,基本上没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机内存(RAM),计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护,锂电池的寿命大约5年,当锂电池的电压逐渐降低达一定程度时,PLC基本单元上的电池电压跌落指示灯会亮。提示用户注意,有锂电池所支持的程序还可以保持一周左右,必须更换电池,这是日常维护的主要内容。
调换锂电池的步骤:
1、在拆装之前,应先让PLC通电15S以上,这样可使作为内存备用电源的电容器充电,在锂电池断开后,该电容可对PLC作短暂供电,以保护RAM中的信息不丢失。
2、断开PLC的交流电源。
3、打开基本单元的电池盖板。
4、取下旧电池,装上新电池。
5、盖上电池盖板。
更换电池的时间要尽量短,一般不允许超过3min。如果时间过长,RAM中的程序将丢失。
外部故障的排除方法
PLC有很强的自诊断能力,当PLC自身故障或外围设备发生故障,都可用PLC上具有诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。
一、故障查找
1、总体检查
根据总体检查流程图找出故障点的大方向,逐渐细化,以找出具体故障,如图7-1所示。
2、电源故障检查
电源等不亮部需要对供电系统进行检查,检查流程图如图7-2所示。