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一、PLC的故障现象与查找处理
1、故障现象:PLC停止在某些输出被激励的地方(通常是处于中间状态)。查找与处理:查找引起下一步操作发生的信号(输入、定时器、线川、鼓轮控制器等),将编程器置于显示那个信号的ON/OFF状态。
2、故障现象:输入信号后编程器显示的状态与输入模块的LED指示结果不一致。查找与处理:更换输入模块;若发现在扩展架上有多个模块需更换则在更换前,应先检查I/O扩展电缆和她的连接情况。
3、故障现象:输入状态与输入模块的LED指示一致,而比较发光二极管与输入装置(按钮、限位开关等)的状态二者不同。查找与处理:测量一下输入模块,若发现问题则更换I/O装置、现场接线或电源;否则,要更换输入模块。
4、故障现象:信号是线川,而没有输出或输出与线川的状态不同。查找与处理:用编程器检查输出的驱动逻辑并检查程序清单。检查应按从左到右进行,找出**个不接通的触点,没有通的那个若是输入则检查该输入点。较后确认使主控继电器不影响逻辑操作。
5、故障现象:信号是定时器且停在小于999.9的非零值上。查找与处理:更换CPU模块。
6、故障现象:该信号控制在一个计数器。查找与处理:检查控制复位的逻辑,然后是计数器信号。
二、PLC组建主要部件的更换
1、更换框架
⑴切断AC电源;
⑵如装有编程器,拔掉编程器。
⑶从框架右端的接线端板上,拔下塑料盖板,拆去电源接线。
⑷拔掉所有I/O模块。如果原先在安装时有多个回路的话应记下每个模块在框架的位置,不要搞乱IU/O的接线,以便对应重新插上。
⑸若是CPU框架,拔除CPU组建和填充模块后将其放置适当以免毁坏。
⑹卸去底部的二个固定框架的螺丝,松开上部二个螺丝,但不用拆掉。
⑺将框架向上推移一下,然后把框架向下拉出来放在侧旁。
⑻将拟换新框架从**部螺丝上套进,再装上底部螺丝并均匀拧紧螺丝。
⑼按记录位置插入I/O模块,以免模块插错位置引起控制系统错误操作。
⑽将卸下的CPU模块和填充模块重新插入。
⑾在框架右边的接线端子上重新接好电源并盖好电源接线塑料盖。
⑿检查电源接线无误后再接通电源。
⒀调试整个控制系统,以确保所有的I/O模块运行正常,程序没有变化。
2、CPU模块的更换
⑴切断电源。
⑵带有编程器的,拔掉编程器。
⑶挤压CPU模块面板的上下紧固扣,使其脱出卡口。
⑷把CPU模块垂直用力从槽中拔出。
⑸若原CPU上装有EPROM储存器则将EPROM拔下后再装于新CPU上。
⑹将印刷线路板对准底部导槽后再将新CPU模块插入底部导槽。
⑺小心移动CPU模块,以使CPU模块对准**部导槽。
⑻把CPU模块插进框架,并把紧固扣锁进卡口。
⑼插上编程器。
⑽接通电源。
⑾对系统编程初始化,并把录在磁带上的程序重新装入。
⑿调试整个系统的操作。
3、I/O模块的更换
⑴切断框架电源
⑵切断I/O系统的电源。
⑶拆下I/O模块上的接线。
⑷视模块的类型,拆去I/O接线端的现场接线或卸下可拆式接线插座,并将每根线贴上标签与对应标记。
⑸向中间挤压I/O模块的上下弹性锁扣,使它们脱出卡口。
⑹垂直向上拔出I/O模块。
⑺插入拟换装的I/O模块。
⑻将I/O模块的紧固扣锁进卡口。
⑼按记录标签与对应标记连接I/O模块的接线。
⑽接通框架电源和I/O模块系统的电源。
⑾调试I/O模块,确认其功能正常。
3)各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按PLC的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则PLC应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽除故障,让系统安全、可靠、正确地工作
PLC控制系统设计与调试步骤
(一)分析被控对象并提出控制要求
详细分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,提出被控对象对PLC控制系统的控制要求,确定控制方案,拟定设计任务书。
(二)确定输入/输出设备
根据系统的控制要求,确定系统所需的全部输入设备(如:按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如:接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等),从而确定与PLC有关的输入/输出设备,以确定PLC的I/O点数。
(三)选择PLC
PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择,详见本章*二节。
(四)分配I/O点并设计PLC外围硬件线路
1.分配I/O点
画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表,该部分也可在第2步中进行。
2.设计PLC外围硬件线路
画出系统其它部分的电气线路图,包括主电路和未进入PLC的控制电路等。
由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。
(五)程序设计
1. 程序设计
根据系统的控制要求,采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线,逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序,逐步完善系统*的功能。除此之外,程序通常还应包括以下内容:
1)初始化程序。在PLC上电后,一般都要做一些初始化的操作,为启动作必要的准备,避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有:对某些数据区、计数器等进行清零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。
2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立,一般在程序设计基本完成时再添加。
3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱,。
2. 程序模拟调试
程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。
1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端,其时效性较强。
2)软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。模拟调试过程中,可采用分段调试的方法,并利用编程器的监控功能。
(六)硬件实施
硬件实施方面主要是进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。主要内容有:
1) 设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。
2)设计系统各部分之间的电气互连图。
3)根据施工图纸进行现场接线,并进行详细检查。
由于程序设计与硬件实施可同时进行,因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。
(七)联机调试
联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进,从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改,应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。
(八)整理和编写技术文件
技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等
因为想到电脑与PLC的连接电缆(*1种常规的连接电缆)为2-2短接、3-3短接、5-5短接,所以考虑直接用USB←→RS232电缆将电脑和PLC连接起来,如果这样可以的话不就省了一条连接电缆了吗?下面是直接用USB←→RS232电缆将电脑和PLC连接起来的试验结果:
有时间*1次通信时出现以下错误:“所选的端口被另一个应用所占用”;*2次通信时出现以下错误:
为什么电脑通过上述两种连接电缆与PLC连接没有问题,而直接采用USB转RS232电缆线与PLC连接却不行呢?以下是分析过程:
*1种可能:阻抗的原因。虽然上述两种连接电缆为直连线,却有阻抗存在,多了这个阻抗就可以正常连接。但这个原因好像很牵强,连笔者自己都不能相信。
*2种可能:该USB转RS232的公头与PLC的母头接触不良,而加一根电缆却能连接正常——USB转RS232的公头与连接线的母头接触良好,连接线的公头与PLC的母头接触良好。该猜测来源于笔者遇到过的一次电脑故障:某台电脑的鼠标无法使用,另外换一个鼠标正常,把故障鼠标换到其它电脑却能正常使用。较后怀疑鼠标接头与主板插口接触不良,就将鼠标插头破开再涂上一层焊锡,结果使用正常!但是对于USB转RS232的公头与PLC的母头接触不良这种猜测,笔者觉得可能性不大——因为他解释不了“所选的端口被另一个应用所占用”这个故障。
较后想到了另外一个可能:USB转RS232直接与PLC连接就相当于USB转RS232的串口与PLC的串口1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7、8-8、9-9一一对应连接,而通过连接线却只有2-2、3-3、5-5三对端子连接,这说明1-1、4-4、7-7、8-8、9-9至少有一对是不能连接的,否则就会出现问题,而且这还既有可能损坏PLC与电脑的通信端口。