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[摘 要]自1968年 PLC问世以来，伴随着相关领域――半导体技术、计算机技术和通信技术的发展不断成长，已经处于工业控制领域的核心位置，是工业控制领域的主流控制设备，近年来，PLC在处理数字运算、模拟量、人机接口和网络的各方面能力都已经大幅提高，成为了工业控制领域的主流控制设备。本文从PLC的故障检查与处理出发，叙述了PLC日常维护内容，同时详细阐述了PLC应用中需要注意的事项。仅供各位同仁参考。
[关键词]PLC；故障检查与处理；日常维护
中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0340-02
0 引言
PLC称作可编程逻辑控制器（即Programmable Logic Controller），PLC是可编程控制器的简称，是一种专门用于工业控制的计算机，它和计算机有共性，也有独特之处。其从产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；功能本身更是从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制。PLC的应用领域也逐渐扩大，使单体设备实现了从简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种功能性任务的新跨越。近年来，PLC在处理数字运算、模拟量、人機接口和网络的各方面能力都已经大幅提高，成为了工业控制领域的主流控制设备。目前，大量的机械设备都采用PLC控制，既提高了控制的精度也增强了设备的稳定性，同时也对设备的操作者和维修人员提出了新的要求。
1 PLC的运行环境
（1）温度。PLC要求环境温度在0～55℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。
（2）湿度。为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应<85%。
（3）震动。应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为0～55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。
（4）空气。避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
（5）电源。PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。
2 PLC的故障检查与处理
PLC系统在长期运行中，可能会出现一些故障。PLC自身故障可以靠自诊断判断，外部故障则主要根据程序分析。常见故障有电源系统故障、主机故障、通讯系统故障、模块故障、软件故障等。
2.1 常见故障的总体检查与处理
总体检查的目的是找出故障点的大方向，然后再逐步细化，确定具体故障点，达到消除故障的目的。常用的检测法：望、闻、问、切、按迹寻踪与替换法。“望”，看各模块指示灯是否正常；“闻”，闻有没有异味，电子元件或线缆有无烧毁；“问”，听现场操作人员的反映故障情况，继电器是否正常工作；“切”，检查CPU的温度，CPU正常运行温度不超过60℃，手感不烫为宜；“按迹寻踪”，出现故障时根据图纸和工艺流程来寻找故障所在；“替换”，对故障不能确定的部位进行部件替换来确定故障。当PLC的软件不正常时，主要看CPU的RUN状态是否正常，不正常则进行CPU清除后重新下装控制程序。
2.2 电源故障检查与处理
PLC系统主机电源、扩展机电源、模块中电源，任何电源显示不正常时都要进入电源故障检查流程，如果各部分功能正常，只能是LED显示有故障，否则应首先检查外部电源，如果外部电源无故障，再检查系统内部电源故障。
2.3 异常故障检查与处理
PLC最常见的故障是停止运行（运行指示灯灭）、不能启动、工作无法进行，但是电源指示灯亮。这时，需要进行异常故障检查。故障现象和处理方法：不能启动，原因多为供电电压超过上极限、供电电压低于下极限、内存自检系统出错、CPU或内存板故障，处理办法分别是降压、升压、清内存和初始化、更换；工作不稳定频繁停机，原因多为供电电压接近上下极限、主机系统模块接触不良、CPU或内存板内元器件松动、CPU或内存板故障，处理办法分别是调整电压、清理后重插、清理后戴手套按压元器件、更换；与编程器（微机）不通讯，原因多为通讯电缆插接松动、通讯电缆故障、内存自检出错、通讯口参数不对、主机通讯故障、编程器通讯口故障，处理办法分别是按紧后重新联机、更换、内存清零后拔去停电记忆电池几分钟后再联机、检查参数和开关并重新设定、更换、更换。
2.4 通讯及输入、输出故障检查与处理
通讯不正常时，需要进行通讯故障检查。进行主板和扩展板上的通迅电缆检查和各模块、各LED灯的检查，看是否有坏模块出现fault灯亮，若有则该模块不正常。输入输出模块直接与外部设备相连，是容易出故障的部位，虽然输入输出模块故障容易判断，更换快，但是必须查明原因，而且往往都是由于外部原因造成损坏，如果不及时查明故障原因，及时消除故障，对PLC系统危害很大。
3 PLC的日常维护
在日常的PLC的维护中，使用人员应该了解现场布局；熟悉工艺流程及PLC各种模块的说明资料从而确保各种检测工具完好无损。
平时定期对构成PLC系统的相关设备进行检查和维护，如UPS电源定期维护；利用停机时机，对PLC各控制柜进行除尘清理；PLC程序要定期人工备份，各相关损坏元器件要进行更换。
另外，PLC的易损元器件，主要是锂电池和继电器输出触点。因此，PLC的日常维护着重点就是这两方面。由于锂电池保护担负着具有保持功能的辅助继电器、计数器和存放用户程序的随机存储器（RAM）等的用电供给，并且锂电池的寿命大约只有5年，当锂电池的电压逐渐降低，到了一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落指示灯就开始闪亮。这是在提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可保留一周左右。这种情况下，就需要尽快更换电池。调换锂电池的步骤一般如下：在拆装前，为了使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC做短暂供电，以保护RAM中的信息不丢失，应先让PLC通电15秒以上；然后断开PLC的交流电源；打开基本单元的电池盖板；取下旧电池，装上新电池；盖上电池盖板。再次过程中，要注意更换电池时间要尽量快、短，一般不允许超过3分钟。如果更换电池时间过长，RAM中的程序可能会消失，造成不必要的麻烦。
4 结束语
综上所述，随着PLC在自动化领域应用的不断拓宽，如何高效可靠地使用PLC、随时排除PLC故障已成为保证工业产品顺利生产的重要因素。未来PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，必将在煤矿等机械控制领域发挥越来越重要的作用。在日常的工作中要不断总结工作经验，使其为工业产品的生产发挥重要的作用。
参考文献
[1] 王道平，张义忠.故障智能诊断系统的理论与方法[M].北京：冶金工业出版社，2001.
[2] 黄荔，郭镇，张显冲.论PLC的日常维护、故障检查与处理措施[J].数字技术与应用.2011（01）.
[关键词]PLC；故障检查与处理；日常维护
中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0340-02
0 引言
PLC称作可编程逻辑控制器（即Programmable Logic Controller），PLC是可编程控制器的简称，是一种专门用于工业控制的计算机，它和计算机有共性，也有独特之处。其从产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；功能本身更是从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制。PLC的应用领域也逐渐扩大，使单体设备实现了从简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种功能性任务的新跨越。近年来，PLC在处理数字运算、模拟量、人機接口和网络的各方面能力都已经大幅提高，成为了工业控制领域的主流控制设备。目前，大量的机械设备都采用PLC控制，既提高了控制的精度也增强了设备的稳定性，同时也对设备的操作者和维修人员提出了新的要求。
1 PLC的运行环境
（1）温度。PLC要求环境温度在0～55℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。
（2）湿度。为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应<85%。
（3）震动。应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为0～55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。
（4）空气。避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
（5）电源。PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。
2 PLC的故障检查与处理
PLC系统在长期运行中，可能会出现一些故障。PLC自身故障可以靠自诊断判断，外部故障则主要根据程序分析。常见故障有电源系统故障、主机故障、通讯系统故障、模块故障、软件故障等。
2.1 常见故障的总体检查与处理
总体检查的目的是找出故障点的大方向，然后再逐步细化，确定具体故障点，达到消除故障的目的。常用的检测法：望、闻、问、切、按迹寻踪与替换法。“望”，看各模块指示灯是否正常；“闻”，闻有没有异味，电子元件或线缆有无烧毁；“问”，听现场操作人员的反映故障情况，继电器是否正常工作；“切”，检查CPU的温度，CPU正常运行温度不超过60℃，手感不烫为宜；“按迹寻踪”，出现故障时根据图纸和工艺流程来寻找故障所在；“替换”，对故障不能确定的部位进行部件替换来确定故障。当PLC的软件不正常时，主要看CPU的RUN状态是否正常，不正常则进行CPU清除后重新下装控制程序。
2.2 电源故障检查与处理
PLC系统主机电源、扩展机电源、模块中电源，任何电源显示不正常时都要进入电源故障检查流程，如果各部分功能正常，只能是LED显示有故障，否则应首先检查外部电源，如果外部电源无故障，再检查系统内部电源故障。
2.3 异常故障检查与处理
PLC最常见的故障是停止运行（运行指示灯灭）、不能启动、工作无法进行，但是电源指示灯亮。这时，需要进行异常故障检查。故障现象和处理方法：不能启动，原因多为供电电压超过上极限、供电电压低于下极限、内存自检系统出错、CPU或内存板故障，处理办法分别是降压、升压、清内存和初始化、更换；工作不稳定频繁停机，原因多为供电电压接近上下极限、主机系统模块接触不良、CPU或内存板内元器件松动、CPU或内存板故障，处理办法分别是调整电压、清理后重插、清理后戴手套按压元器件、更换；与编程器（微机）不通讯，原因多为通讯电缆插接松动、通讯电缆故障、内存自检出错、通讯口参数不对、主机通讯故障、编程器通讯口故障，处理办法分别是按紧后重新联机、更换、内存清零后拔去停电记忆电池几分钟后再联机、检查参数和开关并重新设定、更换、更换。
2.4 通讯及输入、输出故障检查与处理
通讯不正常时，需要进行通讯故障检查。进行主板和扩展板上的通迅电缆检查和各模块、各LED灯的检查，看是否有坏模块出现fault灯亮，若有则该模块不正常。输入输出模块直接与外部设备相连，是容易出故障的部位，虽然输入输出模块故障容易判断，更换快，但是必须查明原因，而且往往都是由于外部原因造成损坏，如果不及时查明故障原因，及时消除故障，对PLC系统危害很大。
3 PLC的日常维护
在日常的PLC的维护中，使用人员应该了解现场布局；熟悉工艺流程及PLC各种模块的说明资料从而确保各种检测工具完好无损。
平时定期对构成PLC系统的相关设备进行检查和维护，如UPS电源定期维护；利用停机时机，对PLC各控制柜进行除尘清理；PLC程序要定期人工备份，各相关损坏元器件要进行更换。
另外，PLC的易损元器件，主要是锂电池和继电器输出触点。因此，PLC的日常维护着重点就是这两方面。由于锂电池保护担负着具有保持功能的辅助继电器、计数器和存放用户程序的随机存储器（RAM）等的用电供给，并且锂电池的寿命大约只有5年，当锂电池的电压逐渐降低，到了一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落指示灯就开始闪亮。这是在提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可保留一周左右。这种情况下，就需要尽快更换电池。调换锂电池的步骤一般如下：在拆装前，为了使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC做短暂供电，以保护RAM中的信息不丢失，应先让PLC通电15秒以上；然后断开PLC的交流电源；打开基本单元的电池盖板；取下旧电池，装上新电池；盖上电池盖板。再次过程中，要注意更换电池时间要尽量快、短，一般不允许超过3分钟。如果更换电池时间过长，RAM中的程序可能会消失，造成不必要的麻烦。
4 结束语
综上所述，随着PLC在自动化领域应用的不断拓宽，如何高效可靠地使用PLC、随时排除PLC故障已成为保证工业产品顺利生产的重要因素。未来PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，必将在煤矿等机械控制领域发挥越来越重要的作用。在日常的工作中要不断总结工作经验，使其为工业产品的生产发挥重要的作用。
参考文献
[1] 王道平，张义忠.故障智能诊断系统的理论与方法[M].北京：冶金工业出版社，2001.
[2] 黄荔，郭镇，张显冲.论PLC的日常维护、故障检查与处理措施[J].数字技术与应用.2011（01）.