PLC系统故障诊断与排除ppt课件VIP

第十六章：可编程逻辑控制器系统的故障诊断和排除，概述：可编程逻辑控制器故障的分类和诊断(常见故障分类、故障类型和诊断方法)硬件故障诊断和可编程逻辑控制器的排除(系统故障、中央处理器故障、输入/输出单元故障、噪声故障、2.PLC控制系统中的故障分布为：CPU单元故障占5%；输入输出单元故障占15%；5%的系统布线故障；输出设备故障占30%；输入设备故障占45%。由此可见，PLC自身20%的故障大多是由恶劣的环境造成的。80%的故障是由于用户使用不当造成的。PLC本身具有故障诊断功能，用户在学习PLC应用时应牢牢掌握。但是，其诊断功能和故障显示内容必须受到限制。其次，一些PLC“用户手册”给出了故障检查的流程图，如SYSMAC-C200H的整体故障检查流程图(如图16.1所示)。当然，这些材料也非常重要，应该熟悉并深入理解。但是，它只给出了检查步骤，在具体操作中会遇到许多实际困难。嘿。3，图16.1整体故障排除流程图，4，图16.2故障检查步骤框图。16 . 1 . 1常见故障类型和诊断方法16 . 1 . 1故障现象分类和诊断步骤故障现象分类和原因见表16.1。图16.2显示了故障诊断步骤的框图。表16.1可编程逻辑控制器故障现象和原因的分类。6，16.1.2故障诊断点1。当中央处理器异常中央处理器异常报警时，应检查连接到中央处理器内部总线的所有设备。2.异常记忆发生异常记忆报警时，如果是程序记忆有问题，重新编程后故障现象会重复出现。这种情况可能是由噪声干扰程序变化引起的。否则，应该更换内存。3.当出现输入/输出异常和扩展单元异常等报警时，应首先检查输入/输出单元和扩展单元的连接器的插入状态和电缆连接状态，确定某个单元发生故障后，更换该单元。不执行程序对于不执行程序，一般可以遵循输入程序执行输出的程序。(1)输入检查通过输入发光二极管指示灯或写入器形成的输入监视器检查来识别。当输入指示灯不亮时，可以初步判断外部输入系统有故障，然后用万用表检查。如果检测到的电压异常，可以确定输入单元有故障。当指示灯亮起且内部显示器未显示时，可将其视为输入单元、中央处理器单元或扩展单元的故障。(2)程序执行检查是通过对编写器的监控检查。当梯形图的接触状态与结果不一致时，是程序错误(如内部继电器的双重使用等)。)或可编程逻辑控制器内部的操作部件出现故障。(3)输出检查可通过输出指示灯识别。当计算结果正确且输出指示灯指示错误时，可将其视为中央处理器单元和输入/输出接口单元的故障。当输出指示灯亮起且没有输出时，可以判断输出单元是否有故障或外部负载系统是否有故障。有些程序不执行，有些程序不执行，检验方法与四项相同。6.当电源短时间断电时，节目内容消失。当电源短时间断电时，节目内容会消失。此时，除了检查电池外，还应进行以下检查：(1)通过反复打开和关闭可编程逻辑控制器自身的电源进行检查。为了使微处理器能够正确启动，在电源关闭时，可编程逻辑控制器具有初始复位电路和程序保存电路，当电路出现故障时，程序无法保存。因此，可以检查电源的开启和关闭。(2)如果更换电池后仍出现电池异常报警，则可以确定存储器或外部回路的泄漏电流异常增加。(3)电源的开关总是与机械系统同步发生。此时，可以检查机械系统产生的噪声影响。因为电源断开通常是与机械系统运行同时发生的故障，其中大部分是由电机或线圈产生的强噪声引起的。毕业舞会噪声原因将在以下内容中讨论，结构原因可通过轻敲可编程控制器主体来检查。还要检查电缆和连接器的插入状态。可编程控制器的常见故障及诊断方法1。可编程逻辑控制器故障类型的判断通用可编程逻辑控制器基本单元面板具有指示器发光二极管，可用于通过打开和关闭来指示用户设备故障的类型。图16.3 CPM1A面板示意图。11，2。可编程控制器故障诊断流程图可编程控制器各种故障的基本思路和方法。(1)1)可编程逻辑控制器故障检查的一般流程如图16.4所示。(2)停电检查流程图如图16.5所示。(3)运行故障检查流程图如图16.6所示。(4)输入故障检查流程图如图16.7所示。(5)输出故障检查流程图如图16.8所示。总之，根据可编程逻辑控制器控制系统中中央处理器面板上的说明，首先确定故障所在的模块，然后确定故障的具体位置。检查方法按电源系统操作输入的顺序逐一进行。12，图16.4故障检查总流程图，13，图16.5电源故障检查流程图，14，图16.6操作故障检查流程图，15，图16.7输入故障检查流程图，16，图16.8输出故障检查流程图，16.1.4锂电池维护锂电池放电寿命约5年。当电池电压逐渐降低到一定值时，发光二极管指示灯(在基本单元上)将点亮。电池更换必须在短时间内完成，只有这样，可编程控制器内部的用户程序才不会丢失。16.2.1系统硬件故障诊断和排除PLC硬件故障诊断和排除与所选的型号和工作环境有很大关系。当系统出现故障时，正确区分硬件和软件故障非常重要。1.PLC硬件故障诊断是以PLC硬件故障为中心的。故障类型根据硬件结构进行分类。指出了故障现象，分析了故障原因，如表16.2所示。18，表16.2硬件故障诊断表，19，连续表，20，2。可编程逻辑控制器故障诊断的基本方法(1)异常情况下的识别。当发生故障时，为了迅速找出故障原因并及时处理，在切断电源和复位前必须确定以下两点：机械动作状态。向操作员询问机械部件的操作。观察可编程逻辑控制器显示内容。观察电源、运行、输入和输出指示灯，检查可编程逻辑控制器自诊断结果的显示内容。(2)异常状态的识别。以便识别异常状态是如何变化的。开关可以从“运行”位置切换到“停止”位置。短暂复位后，开关可切换至“运行”位置开关，或保持在“运行”位置不变。可编程控制器电源切断后，该开关可投入运行。在上述操作之后，如果可编程逻辑控制器返回到初始状态并且能够正常操作，则可以确定这不是可编程逻辑控制器硬件故障或软件异常，而是诸如噪声干扰、电源异常等外部原因。(3)判断是否有硬件故障。可编程逻辑控制器硬件故障是持续和重复的。判断方法是接通可编程控制器电源或切断电源后复位操作。如果经过多次重复测试，出现相同的故障，则可判断出PLC本身的硬件故障。上述操作后，如果故障不能再现，则表明是由外部环境干扰或瞬时断电引起的。(1)异常发生时的识别。当发生故障时，为了迅速找出故障原因并及时处理，在切断电源和复位前必须确定以下两点：机械动作状态。向操作员询问机械部件的操作。观察可编程逻辑控制器显示内容。观察电源、运行、输入和输出指示灯，检查可编程逻辑控制器自诊断结果的显示内容。(2)异常状态的识别。以便识别异常状态是如何变化的。开关可以从“运行”位置切换到“停止”位置。短暂复位后，开关可切换至“运行”位置开关，或保持在“运行”位置不变。可编程控制器电源切断后，该开关可投入运行。在上述操作之后，如果可编程逻辑控制器返回到初始状态并且能够正常运行，则可以判断方法是接通可编程控制器电源或切断电源后复位操作。如果经过多次重复测试，出现相同的故障，则可判断出PLC本身的硬件故障。上述操作后，如果故障不能再现，则表明是由外部环境干扰或瞬时断电引起的。(4)判断程序是否错误。由可编程逻辑控制器程序错误引起的故障是可重现的。(5)判断是否有外部原因。当可编程逻辑控制器控制系统异常时，通常很容易让人怀疑可编程逻辑控制器本身有问题。主要检查项目如下：检查输入输出设备的状态。安装不当、调节不良、行程开关接触不良等。在运行的初始阶段很难发现，问题只能在运行一段时间后才能暴露。检查线路。输入/输出线路可能开路、短路、接地或可能与其他线路冲突。上述两种情况的故障是间歇性的，很容易发现。噪音和喘振。在特定的机械运行或与其他设备同步运行过程中，如果出现任何故障，应在可编程逻辑控制器外部或可编程逻辑控制器侧采取抗干扰措施。电源异常。电源电压过高或过低、临时断电、瞬时断电、电源系统上的噪声源等。(6)故障的发生与外部工作同步。判断噪声、瞬时停电等外部原因最有效的方法是了解PLC外部生产设备的工作状态，分析故障现象是否与外部工作状态同步。如果故障现象与受控对象的特定状态同步发生，则表明故障与受控对象有关。此外，故障现象也会与其他生产设备和特定条件同时发生。中央处理器单元1的故障诊断和拆卸。可编程控制器的内部结构如图16.9所示，为可编程控制器的一般内部结构。2.故障原因及处理方法中央处理器的故障原因分为外部原因和内部原因。(1)外部原因包括电源电压波动、电源瞬时断电、长时间断电、环境湿度变化和环境温度变化；振动、噪音影响、编程错误、操作错误等。(2)内部故障原因。如表16.3所示，显示了对中央处理器故障内部原因的诊断。25、图16.9PLC内部结构图，26、表16.3CPU故障内部故障诊断处理，27、16.2.3I/O单元故障诊断和排除1。输入单元故障诊断输入单元故障主要由以下因素引起：工作环境的影响、半导体器件的老化变化、噪声源、感应源、输入单元电气规格等的影响。输入装置故障和维护方法见表16.4。表16.4输入装置故障和维护。28，续表，29，2。输出单元故障诊断输出单元故障现象、原因和处理方法见表16.5。表16.5输出单元故障和维护方法。30，续表，31，16 . 2 . 4液相色谱噪声故障1。噪声强度三要素耦合强度噪声影响系数三要素：噪声源及其强度；耦合介质及其耦合强度；噪声接收器的抗扰度。可以用公式表示：噪声影响系数=因此，为了降低噪声影响系数，可以从减少公式中的分子和增加分母开始。噪声接收器是所用的可编程逻辑控制器。减少分子就是试图减少噪声源的强度和耦合强度。当然，最有效的方法是消除噪声源，但有些噪声源是无法消除的，只能在一定程度上减少，如电磁线圈。此时，应分析噪声的耦合介质和传播路径，并采取有效措施防止噪声侵入，如安装屏蔽和连接噪声滤波器。(1)噪声源。在工业领域有许多产生噪音的因素。例如，继电器触点和开关的放电、继电器线圈和电磁线圈断电时产生的浪涌电压以及空气中的电磁波都是噪声源。此外，如果电源也被视为信号，那么电源电压的波动或瞬时停止也可以被解释为噪声源。典型噪声源表16.7噪声耦合介质。34，2。共模噪声和正常模式噪声(1)共模噪声。接地(接地)与电源和输入/输出接线之间的噪声产生的电位差，如果侵入PLC内部回路，将导致误操作，这种情况称为共模噪声，如图16.10所示。当各种外部信号和内部电路之间的寄生电容CS被充放电时，内部电路上的电压急剧变化引起的一种噪声。对于这种噪声的抗噪声性能，用户无法采取更有效的措施，这完全取决于PLC制造商采取的措施。共模噪声源包括各导体上感应电弧产生的噪声、高电位感应电压、电波、静电等。共模噪声的强度取决于寄生电容CS。金属外壳接地的可编程逻辑控制器电机的共模噪声较弱，因此接地是降低这种噪声的主要途径。图16.10共模噪声， 35，(2)正常模式噪声。正常模式噪声是一种施加在电源和输入/输出线路之间的噪声，也称为线间噪声，如图16.11所示。这种噪声主要是由连接到线路的感性负载产生的反电势引起的。从电源侧来看，噪声源来自连接到电源系统的感应电气设备。从输出系统来看，噪声源是由可编程控制器控制的感性负载。相比之下，正常模式噪声对可编程逻辑控制器的干扰小于共模噪声。用户可以采取的抗噪声措施主要用于抑制正常模式噪声，如噪声滤波器、隔离变压器、浪涌限制器等。图16.11正常噪声，36，3。噪声故障状态(1)功能停止。当可编程逻辑控制器的所有功能都停止时，如果通过复位操作可以恢复正常运行，这种现象主要是由电源瞬时断电引起的。其他原因包括来自高频设备的无线电波干扰。(