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【摘 要】PLC故障自诊断是一个十分重要的问题，能否迅速、规范判定故障的大致类别与范围，是保证PLC控制系统正常、可靠运行的关键。本文通过在实际工作中观察设置于PLC基本单元的状态指示灯的信号，主要阐述三菱FX2N系列PLC指示灯出现故障的原因，并给出具体的诊断与排除方法。
【关键词】FX2N系列PLC；指示灯故障；诊断与排除
【Abstract】PLC fault diagnosis is a very important issue， rapid， standardized categories on which it found fault with the range， is the key to guarantee normal， reliable operation of the PLC control system. Observation by practical work in this article sets the signal to PLC status indicator of the base unit， focuses on Mitsubishi FX2N series PLC led the causes of failures， and specific diagnosis and removal method.
【Keywords】FX2N series PLC；Led failure；Diagnosis and repair
三菱FX2N系列PLC是FX家族中最先进的系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。目前，虽然PLC控制系统的应用已相当普及，但故障诊断与维修工作仍然有待于规范化。根据系统控制对象的不同和程序的区别，PLC控制系统故障千差万别，无法进行一一介绍，利用PLC上的状态指示灯，可以迅速判定故障的大致类别与故障的范围，这是一种最简单的故障诊断方法。
三菱FX2N系列PLC用于状态指示的指示灯主要有：电源（POWER）、运行指示（RUN）、电池电压不足指示（BATT.V）、程序出错指示（PROG-E）、CPU出错（CPU-E）共5只指示灯（见图一）以及输入输出指示灯（根据I/O点数的不同而不同，与I/O地址一一对应）等。下面就通过观察设置三菱FX2N系列PLC基本单元的状态指示灯的信号，重点阐述PLC指示灯故障的原因，并给出具体的诊断与维修方法。
1.电源指示POWER的故障诊断与维修
几乎所有的PLC都安装有电源指示灯，通过电源指示灯，可以初步诊断外部电源的基本情况。指示灯亮，表明PLC的基本单元的电源已经正常工作。当PLC外部电源接通后，指示灯不亮，首先应检查外部电源是否符合要求。如：1、PLC电源的交/直流选择是否正确；2、外部电源是否已经正确连接到PLC的电源连接端；3、电源的连接是否存在接触不良现象等。
在检查确认外部电源已经正确接到PLC后，如指示灯仍然不亮，可检查PLC上的连接DC24V（+）电源端，当该连接端有连接线时，表明PLC需要为外部输入提供24V电源，为确认故障部位，可以取下连接线，在断开外部负载的情况下再进行检查、试验。
若连接线取下后，指示灯变亮，表明端子+24V的连接线存在短路或过载。应检查PLC的输入线路连接与DC24V的负载情况，以排除故障。如果是由于外部负载过大而引起的故障，应修改线路设计，采用独立的外部供电电源。
如连接端+24V未使用或取下连线端+24V的连接线后，POWER指示灯仍然不亮，表明PLC内部存在不良。这时可以打开PLC，对内部电源的熔断器进行进一步检查，如是熔断器熔断，在测量确认内部无短路的前提下，可以更换同规则的熔断器；否则应进行PLC的维修或更换。
2.运行指示RUN的故障诊断与维修
当PLC的输入电源正常后，该指示灯亮，表明PLC处于正常工作状态。如指示灯不亮，可能的原因有：
1）PLC上的RUN/STOP开关被设置为“STOP”状态，使得PLC停止运行；
可根据特殊继电器的显示排除故障原因，可利用RESET开关复位，将PLC的运行开关置RUN即可。
2）PLC程序存在的错误，这时，PLC的程序出错指示灯“PROG-E”或出错指示灯“ERROR”同时亮或闪烁；
如属于系统硬件故障，将更换或维修不良模块；当程序语法错误（如忘记设定定时器或计数器的常数等），或有异常噪音、导电性异物混入等原因而引起程序内存的内容变化时，［EPROR］LED会闪烁，PLC处于STOP状态，同时输出全部变为OFF。在这种情况下，应检查程序是否有错，检查有无导电性异物混入和高强度噪音源。
3）PLC循环时间超时，这时CPU出错指示灯“CPU-E”或出错指示灯“ERROR”同时亮；
如属于系统硬件故障，将CPU模块存在不良，可更换或维修不良模块即可。
3.电池电压不足指示BATT.V的故障诊断与维修
电池电压不足指示灯（BATT.V），表明PLC的内部电池电压過低，这时PLC特殊内部继电器M8006为“1”
当BATT.V指示灯亮时，从理论上说，PLC程序与数据还可以继续保持一段时间（约1个月），但考虑到PLC因为停机，故障未及时发现等方面的原因，原则上应在指示灯亮后尽快更换电池。
4.程序出错指示PROG-E的故障诊断与维修
程序出错指示灯PROG-E闪烁，表明PLC用户程序存在错误，可能的原因有：
1）定时器、计数器的常数值未设置；
2）PLC程序存在语法错误或程序错误； 3）电池电压下降引起的PLC用户程序出错；
4）由于灰尘、导电物的进入，引起的PLC内部工作错误；
5）由于外部干扰引起的PLC内部工作错误。等等。
当用户程序发生错误时，8009、8060～8068其中之一的值被写入特殊数据寄存器D8004中，假设这个写入D8004中内容是8064，则通过查看D8064的内容便可知道出错代码。与出错代码相对应的实际出错内容参见PLC使用手册的错误代码表。
5.CPU出错指示CPU-E的故障诊断与维修
CPU出错指示灯CPU-E亮，表明PLC用户程序的循环执行时间超过，可能的原因如下：
1）由于灰尘、导电物的进入，引起的PLC内部工作错误；
2）由于外部干扰引起的PLC内部工作错误；
3）PLC的功能模塊使用过多，引起PLC用户程序的循环执行时间超过；
可以通过检查PLC特殊数据寄存器D8012的内容，了解PLC程序的最长执行时间。
4）在通电情况下进行了PLC存储器卡的安装与取下操作；
5）PLC硬件存在故障，等等。
6.PLC出错指示ERROR的故障诊断与维修
在部分FX系列PLC中（如FX1S/1N、FX3U），PLC未安装单独的CPU而出错（CPU-E）与程序出错指示灯（PROG-E），这时，PLC的出错指示灯ERROR代表了以上两种指示灯灯亮的情况。即当PLC的出错指示灯ERROR亮时，应同时进行以上两方面的检查。
7.PLC输入、输出指示的故障诊断与维修
在诊断PLC输入、输出指示故障时，最佳方法是区分究竟是模块自身的问题，还是现场连接的问题。
7.1PLC输入指示灯用于指示PLC输入信号的状态。当设备侧输入信号时，对应的指示灯亮。当输入信号时，如指示灯不亮，可能的原因有：
1）采用汇点输入（无源）时，信号的接触电阻太大或负载过重、短路引起了PLC内部电源电压的降低与保护，使得输入电流不足以驱动PLC的输入接口电路；
2）采用源输入（有源）时，因信号的接触电阻太大或输入信号的电压过低，使得输入电流不足以驱动PLC的输入接口电路；
3）输入端子的接触不良或输入连接线连接不良；
4）当故障发生在扩展单元时，可能是基本单元与扩展单元间的连接不良；
5）PLC输入接口电路损坏，等等。
7.2PLC输出指示灯用于指示PLC输出信号的状态。当PLC输出为“1”时，对应的指示灯应亮。如指示灯不亮，可能的原因有：
1）采用汇点输出（无源）时，可能PLC输出接口电路损坏；
2）采用源输出（有源）时，可能因输出负载过重、短路引起PLC内部电源电压的降低与保护；
3）当故障发生在扩展单元时，可能是基本单元与扩展电源间的连接不良引起的故障；
4）PLC输出接口电路损坏，等等。
总之故障自诊断是PLC系统可维修性设计的重要方面，是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或、外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。
【关键词】FX2N系列PLC；指示灯故障；诊断与排除
【Abstract】PLC fault diagnosis is a very important issue， rapid， standardized categories on which it found fault with the range， is the key to guarantee normal， reliable operation of the PLC control system. Observation by practical work in this article sets the signal to PLC status indicator of the base unit， focuses on Mitsubishi FX2N series PLC led the causes of failures， and specific diagnosis and removal method.
【Keywords】FX2N series PLC；Led failure；Diagnosis and repair
三菱FX2N系列PLC是FX家族中最先进的系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。目前，虽然PLC控制系统的应用已相当普及，但故障诊断与维修工作仍然有待于规范化。根据系统控制对象的不同和程序的区别，PLC控制系统故障千差万别，无法进行一一介绍，利用PLC上的状态指示灯，可以迅速判定故障的大致类别与故障的范围，这是一种最简单的故障诊断方法。
三菱FX2N系列PLC用于状态指示的指示灯主要有：电源（POWER）、运行指示（RUN）、电池电压不足指示（BATT.V）、程序出错指示（PROG-E）、CPU出错（CPU-E）共5只指示灯（见图一）以及输入输出指示灯（根据I/O点数的不同而不同，与I/O地址一一对应）等。下面就通过观察设置三菱FX2N系列PLC基本单元的状态指示灯的信号，重点阐述PLC指示灯故障的原因，并给出具体的诊断与维修方法。
1.电源指示POWER的故障诊断与维修
几乎所有的PLC都安装有电源指示灯，通过电源指示灯，可以初步诊断外部电源的基本情况。指示灯亮，表明PLC的基本单元的电源已经正常工作。当PLC外部电源接通后，指示灯不亮，首先应检查外部电源是否符合要求。如：1、PLC电源的交/直流选择是否正确；2、外部电源是否已经正确连接到PLC的电源连接端；3、电源的连接是否存在接触不良现象等。
在检查确认外部电源已经正确接到PLC后，如指示灯仍然不亮，可检查PLC上的连接DC24V（+）电源端，当该连接端有连接线时，表明PLC需要为外部输入提供24V电源，为确认故障部位，可以取下连接线，在断开外部负载的情况下再进行检查、试验。
若连接线取下后，指示灯变亮，表明端子+24V的连接线存在短路或过载。应检查PLC的输入线路连接与DC24V的负载情况，以排除故障。如果是由于外部负载过大而引起的故障，应修改线路设计，采用独立的外部供电电源。
如连接端+24V未使用或取下连线端+24V的连接线后，POWER指示灯仍然不亮，表明PLC内部存在不良。这时可以打开PLC，对内部电源的熔断器进行进一步检查，如是熔断器熔断，在测量确认内部无短路的前提下，可以更换同规则的熔断器；否则应进行PLC的维修或更换。
2.运行指示RUN的故障诊断与维修
当PLC的输入电源正常后，该指示灯亮，表明PLC处于正常工作状态。如指示灯不亮，可能的原因有：
1）PLC上的RUN/STOP开关被设置为“STOP”状态，使得PLC停止运行；
可根据特殊继电器的显示排除故障原因，可利用RESET开关复位，将PLC的运行开关置RUN即可。
2）PLC程序存在的错误，这时，PLC的程序出错指示灯“PROG-E”或出错指示灯“ERROR”同时亮或闪烁；
如属于系统硬件故障，将更换或维修不良模块；当程序语法错误（如忘记设定定时器或计数器的常数等），或有异常噪音、导电性异物混入等原因而引起程序内存的内容变化时，［EPROR］LED会闪烁，PLC处于STOP状态，同时输出全部变为OFF。在这种情况下，应检查程序是否有错，检查有无导电性异物混入和高强度噪音源。
3）PLC循环时间超时，这时CPU出错指示灯“CPU-E”或出错指示灯“ERROR”同时亮；
如属于系统硬件故障，将CPU模块存在不良，可更换或维修不良模块即可。
3.电池电压不足指示BATT.V的故障诊断与维修
电池电压不足指示灯（BATT.V），表明PLC的内部电池电压過低，这时PLC特殊内部继电器M8006为“1”
当BATT.V指示灯亮时，从理论上说，PLC程序与数据还可以继续保持一段时间（约1个月），但考虑到PLC因为停机，故障未及时发现等方面的原因，原则上应在指示灯亮后尽快更换电池。
4.程序出错指示PROG-E的故障诊断与维修
程序出错指示灯PROG-E闪烁，表明PLC用户程序存在错误，可能的原因有：
1）定时器、计数器的常数值未设置；
2）PLC程序存在语法错误或程序错误； 3）电池电压下降引起的PLC用户程序出错；
4）由于灰尘、导电物的进入，引起的PLC内部工作错误；
5）由于外部干扰引起的PLC内部工作错误。等等。
当用户程序发生错误时，8009、8060～8068其中之一的值被写入特殊数据寄存器D8004中，假设这个写入D8004中内容是8064，则通过查看D8064的内容便可知道出错代码。与出错代码相对应的实际出错内容参见PLC使用手册的错误代码表。
5.CPU出错指示CPU-E的故障诊断与维修
CPU出错指示灯CPU-E亮，表明PLC用户程序的循环执行时间超过，可能的原因如下：
1）由于灰尘、导电物的进入，引起的PLC内部工作错误；
2）由于外部干扰引起的PLC内部工作错误；
3）PLC的功能模塊使用过多，引起PLC用户程序的循环执行时间超过；
可以通过检查PLC特殊数据寄存器D8012的内容，了解PLC程序的最长执行时间。
4）在通电情况下进行了PLC存储器卡的安装与取下操作；
5）PLC硬件存在故障，等等。
6.PLC出错指示ERROR的故障诊断与维修
在部分FX系列PLC中（如FX1S/1N、FX3U），PLC未安装单独的CPU而出错（CPU-E）与程序出错指示灯（PROG-E），这时，PLC的出错指示灯ERROR代表了以上两种指示灯灯亮的情况。即当PLC的出错指示灯ERROR亮时，应同时进行以上两方面的检查。
7.PLC输入、输出指示的故障诊断与维修
在诊断PLC输入、输出指示故障时，最佳方法是区分究竟是模块自身的问题，还是现场连接的问题。
7.1PLC输入指示灯用于指示PLC输入信号的状态。当设备侧输入信号时，对应的指示灯亮。当输入信号时，如指示灯不亮，可能的原因有：
1）采用汇点输入（无源）时，信号的接触电阻太大或负载过重、短路引起了PLC内部电源电压的降低与保护，使得输入电流不足以驱动PLC的输入接口电路；
2）采用源输入（有源）时，因信号的接触电阻太大或输入信号的电压过低，使得输入电流不足以驱动PLC的输入接口电路；
3）输入端子的接触不良或输入连接线连接不良；
4）当故障发生在扩展单元时，可能是基本单元与扩展单元间的连接不良；
5）PLC输入接口电路损坏，等等。
7.2PLC输出指示灯用于指示PLC输出信号的状态。当PLC输出为“1”时，对应的指示灯应亮。如指示灯不亮，可能的原因有：
1）采用汇点输出（无源）时，可能PLC输出接口电路损坏；
2）采用源输出（有源）时，可能因输出负载过重、短路引起PLC内部电源电压的降低与保护；
3）当故障发生在扩展单元时，可能是基本单元与扩展电源间的连接不良引起的故障；
4）PLC输出接口电路损坏，等等。
总之故障自诊断是PLC系统可维修性设计的重要方面，是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或、外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。