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PLC控制系统的故障诊断和维护.pdf
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上传时间: 2019-10-19
详细说明：PLC控制系统的故障诊断和维护pdf,由于PLC本身的故障可能性很小，系统的故障主要来自于外围的元部件，所以它的故障可分为以下几种：传感器故障、执行器故障和PLC软件故障。这些故障都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。所
RUN灯雯
C处手
行状毒
置于运行状态
RUN灯亮
内存芯片
正常
将RAM/EPRM
正确入座
RUN灯英
更换搜处理器
结束
图3运行故障诊断流程图
输入输出故障诊断
输人输出是PC与外部设备进行信息交流的通道,其是否正常工作,除了和输入输出单元
有关外,还与联接配线、接线端子、保险丝等元件状态有关。
出现输入故障时,首先检査LED电源指示器是否响应现场元件(如按钮、行程开关等)。
如果输入器件被励(即现场元件已动作),而指示器亻亮,灲卜一步就应检査输入端∫的
端电压是否达到正确的电压值。芢电压值正确,则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器
变暗,而且根据编程器件监视器、处理器未识别输亼,则输λ模玦可能存在故障。如果替换
的模块并未解决问题且连接正确,贝可能是IC机架或通信电缆出了问题。
出珌输出故障时,首先应察看输出设备是否响应LED状态指示器。若输出触点道电,模块
指示器变亮,输出设备不响应。那么,
首先应检査保險丝或替换模块。芢保險丝完好·替换的模块未能解决间颕.则应橋査珝场接
线。若根捃编程设备监视器显示一个输岀器被命令接通,但指示器关闭,则应替换模块。
在诊断输入/输出故降时,最佳方法是区分究竟是模块自身的问题,还是现场连接上的问
题。如果有电源指示器和逻辑拦示器,模玦玫障易于发现。通常,先是吏换模块,或测量输
入或输岀端了板两端电压测量值止鴓,模玦不响应,则应更换块。碁更换后仍无效,则可
能是现场连接出问题了。输岀设备截止,输出端间电压达到某一预定值,航表现场连线有
误。若输出器受激勵,且LED指示器不亮,则应替换模块。如昊不能从Ⅰ/O模块中查出问
题,则应检査模块接插件是霅接触良或未对准。最后,检査接插件端子有无断线,模块端
子上有无虚焊点
指示诊断
LED状态指示器能湜供许多关扌垗场设备、连接和I/0模块的信息。大部分输入/输出
楳坎至少有一个指示器。输入模坎常设电源湝示器,输出模坎则常设一个逻辑指示器。
对丁输入模玦,电源LED显示表明输入设备处丁受激励状态,模块中有信号存在。该指
示器单独使用不能表明模块的故障。逻辑LED显示表明输入信号已被输入电路的逻辑部分识
别。如果逻楫和咆淵指示器不能冋吋显示,则梽明模玦不能止桷地将输λ信号伎递绐处理
器。输中模玦的逻辑指示器昴示时,表明模玦的逻辑电路已识别岀从攵理器来的命令并接通
除了逻辑指示器外,一芷输岀桢坎还有一只保险丝熔断指示器或电源指示器,或¨者蒹有。
伓险丝熔断指小器只表明输岀电路中的保护性保险丝的状态:输出电源指小器显小时,表明
电源已加在负载上。像输入模块的电源指示器和逻辑指示器一样,如果不能同时显示,表明
输出模块就有故障了
PLC控制系统的维护
日常维扩
PLC的口常维扩和保养比较简中,主要是更换保险丝和锂电池,基木没有其它易损元器
件。山于存放用户程序的随机存储器(RAM)、计数器和具有保持功能的埔助继电器等均用锂
电池保护,锂电池的寿命大约为5年,当锂电池的电压逐渐降低到一定程度欥,PLC基木单
儿上电池电压跌落到指小灯亮,提小用户注意有锂电池所支持的程序丕可保留一周左右,必
须更换电池,这是日常维护的主要内容
调換锂电池的步骤为:
■在拆装前,应先让PLC通电15秒以上(这样可使作为有储器各压电源的电容器充电,
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);
■断开PLC的交流电源;
■打于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。
注意更换电池刑间要尽量短,一般不允许超过3分钟。如果时间过长,RAM中的程序将消
失
此外,应注意更换保险丝时要采用指定型号的产品。
I/0模块的更换
若需瞀换一个模,用户应确认被安装的模块是同类型。有些I/0系统允许带电史换模块,
而有些则需切断电源ε若換后可解决间题,但在一相较短时间后又发生障,那么用户
应检査能产生电压的感性负载,也许需要从外部抑制其电流尖峰。如果保险丝在更换后易被
烧断,则有可能是模块釣输岀电流超限,或输出设备祏短路。
PC的故障诊新是一个十分重要的问题,是保证PLC控制系统正常、可草运行的关键。本
文对常用的故障诊断方法进行」探讨。在实际工作过程中,应充分考志到对門C的各种忄利
因素,定期进行检杳和日常维护,以保证PLC控制系统安全、可靠地运行。
数控机床PLC常见故障实例分析
来澌:新乡职业技术学院数控技术系发布时同:201003-10查看次数:326
数控机床是典型的机电一体化系统。PLC工程现场界面涉及光、机、电、气、液等复杂
的输入输出信令,加之PC对于信号的逻辑处理具有的抽象运算特征,使得工业现场枚障
处理工作通常是相当的复杂困难,PLC机电系统现场故蹄往往使得缺少工程经验的设备管理
者们束手无策,较长时间的故障处理处理可以大幅廈降低产能,严重影响生户。本文以就事
论事的方式平铺直叙具体的机电⊥程现场故障处埋案例,保留住故障处埋经验中最珍贵的分
析判断过程
2数控机床故降诊断案例
21甄别PLC内外部故璋实例
配备820数控系统的某加工中心,产生7035号报警,查阅报警信息为工作台分度盘不
叫落。在 SINUMERIK810/820S数控系统中,7字头报警为PLC操作信息或机床厂设定的
报警,指示CNC系统外的机床侧状态不正常。处理方法是,针对故障的信息,调出PLC输
入/输出状态与拷贝清单对照。
工作台分度盘的叫落是由工作台下面的接近开关SQ25、SQ28来检测的,其中SQ28检测
工作台分度盘旋转到位,对应PC输入接口110.6,SQ25检测工作台分度盘叵落到位,对
应PLC输入接∏110.0。工作台分度盘的叫落是由输出接∏Q4.7通过继电器KA32驱动电
磁阀YV06动作来完成。
从 PLC STATUS中观察,110.6为"1”表明工作台分度盘旋转到位,I10.0为0〃表明工
作台分度盘未叵落,再观察Q47为”0KA32继电器不得电,YV06电磁阀不动作,因而工
作台分度盘不叵落产生报警。
处理方法:手动Y06电磁阀,观察工作台分度盘是否回落,以区别故障在输出回路还
是在PLC内部。
2.2诊断接近开关故障实例
某立式加工中心自动换刀故障。
故障现象:换刀臂平移到位时,无拔刀动作。
ATC动作的起始状态是:1)⊥轴保持要交换的旧刀具。(2)换刀臂在B位置。(3)换
刀臂在上部位置。(4)刀库已将要交换的新刀具定位
勻动换刀约順序为:换刀臂左移(B→A)→换刀臂下降(从刀库拔刀)→换刀臂右移:A
B)·换刀臂上升丶换刀臂右移(BC,抓住主轴中刀具)→·主轴液压缸下降(松刀)
挨刀臂下降〔从主轴拔力)一换儿臂旋转180°(两刀具交换位置)→换臂上升(装力)
主辋液压缸上升(抓刀)→換刀臂左移(C→B)→刀库转动(找出旧刀具位置)→换刀
臂左栘〈B→A,返口刀具给丿库)→换刀臂右移(A→B)→丿库转动(找下把刀具)。换
刀臂半移全C位置忖,无拔刀动作,分析原因,有儿妽可能:
(1)SQ2无信号,使松刀电磁阀Y∨2未磁,主轴仍处抓刀状态,换刀臂不能下移。
2)松刀接近开关sq4尢信号,则换刀臂升降电磁阀Y1状态个变,换刀臂个下降。
3)电磁阀有故障,给予信号也不能动作。
逐步检查,发现SQ4未发信号,进一步对SQ4检查,发现感应间險过人,导孜接近开
关无信号输出,产生动作障碍。
23诊断压力开关故障实例
配备 FANUC0T系统的某数控车床。
故障现象:当脚踏尾座开关使套筒顶尖顶紧T件时,系统产生报紧。
在系统诊新状态下,调出PC输入信号,发现脚踏叵前开关输入Ⅹ04.2为~1尾座套筒
转換开关输入Ⅹ17.3为’洞滑油供给正常使液位开关输λⅪ17.6为~1?1;调出PC输出信
号,当脚踏向前开关时,输岀Y49.0为"1”同时,电磁阀Y4.1也得电,这说明系统PLC
输入/输出冼态均正常,分析尾座套筒洨压系统。
当电磁阀Yv4.1通巳后,液压油经溢流阀、流量控制阀和单向阀进入尾座套筒液压缸,
使其冋前顶紧工件。松开脚踏开关后,电醯换冋阀处于中冋位置,油路停止供油,由于单向
闷的作用,尾睞套筒冋前时的油压得到保持,该汩压使压力继电常开蝕点接通,在系统P
LC输入信号中Ⅹ00.2为"但检查系统PLC输入信号Ⅻ00.2则为"0″说明压力继电器冇问
题,其触点开关损坏
故障原因:因压力继电器SP4.1触点开关损坏,油压信号无法接通,从而造成PC输入
信号为"0,故系统认为尾座套筒未顶紧而产生报警。
解决方法:更换新的压力继电器,调整触点压力,使其在向前脚踏开关动作后接通并保
持到压力取消,故障排除。
24诊断中间继电器牧障实例
某数控机床出现防护门关不上,自动加工不能进行的故障,而且无故障显示。该防护门
是由气缸来完成开关的,关闭防护门是由PLC输出Q2.0控制电磁阀Y2.0来实现。检查Q
20的状态,其状态为"1但电磁阀Y20却没有得电,由于PLC输出Q2.0是通过间继
电器KA2.0控制电磁阀Y2.0的,检查发现,中间继电器损坏引起故障,吏换继电器
故障被排除。
另外一种简单实用的方法,就是将数控机床的输入/输出状态列表,通过比较通常状态和
故隨状态,就能迅速诊断出故障的部位
2.5根据梯形熤辑诊DI点故障实例
配备 SINUMERⅨK810数控系统的加工中心,出现分度工作台不分度的故障且无故障报
警。根据工怍原理,分度时首先将分度的齿条与齿轮啮合,这个动作是靠液压装置来完成的,
由PLC输出Q14控制电磁阀Yv4来执,PC梯形图如图1所示。
通过数控系统的 DIAGNOSIS能中的" STATUS PLC"软键,实时查看Q1.4的状态,发现
其状态为0”由PLC梯形图昋看F123.0也为0〃按梯形图逐个检查,发现F105,2为0”导
致F123.0也为0’棖据梯形图,看 STATUS PLO中的输入信号,发现I102为0,从而
导致F105.2为0″19.3、19.4、I10.2和I10.3为四个接近开关的检测信号,以检测齿条和
齿轮是否啮合。分度时,这四个接近开关都应有信号,即19.3、I94、I102和I03应闭
合,现I10.2未闭合,处理方法:(1)检查机槭传动部分。(2)检查接近开关是否损坏。
2.6根据梯形刭逻辑诊断DO点莜障实例
配备 SINUMERIK810数控系统的双工位、双主轴数控机床
故障现象:机床在 AUTOMATIC方式下运行,工件在一工位加工完,一工位主轴还没有
退到位且旋转工作台正要旋转时,二工位主轴停转,自动循环中断.并出现报警且报警内容
表示二工位主轴速度不正常。
两个主轴分别由B1、B2两个传感器来检测转速,通过对主轴传动系统的检查,没发现
问题。用机外编程器观察梯形图的状态。
F112.0为二工位主轴起动标志位,F1117为二工位主轴起动条件,Q32.0为二工位主轴起
动输出,I21.1为二工位主轴刀只卡紧检测输入,F115.1为二工位刀只卡紧标志位
在编程器上观察梯形图的状态,出现故障时,F112.0和Q32.0状态都为"0因此主轴停
转,而F1120为0”是由于B、B2检测主轴速度不正常所致。动态观察Q32.0的变化,发
瑰故障没有出现时,F112.0和F111.7都闭合,而当出现故障时,F111.7璘间断开,之后又
马上闭合,Q32.0随F117瞬间断开其状态变为0在F7闭合的同时,F1120的状态
也变成了0”这样Q32.0的状态保持为0?L停转。B、B2由于Q32.0貊F1117瞬间断
开测得速度不正常而使F112.0状态变为0”主轴起动的条件F111.7受多方面因素的制约,
从梯形图上观察,发现F111.6的瞬间变0”引起F7的变化,向下检查梯形图PB83,发
瑰刀具卡紧标志F115.1瞬间变"0”促史門.6发生变化,继续跟踪梯形图PB13.7,观察发
瑰,在出故障时,I21.1瞬间断丌,使F1151瞬间变℃0最后使主轴停转。I21.1是刀具液
压卡紧压力检测开关信号,它的断开指示刀具卡紧力不够。由此诊断障的根本原因是刀具
液压卡紧力波动,调整液压使之止常,故障排除。
3结束
通过典型实例与故障现象对数控系统、立式加工中心自动换刀故障、配备 FANUC OT系
统的某数控车床、配备 SINUMERⅨK810数控系统的双工位、双主轴数控机床等运行中存在
的问題加以分析,并作出相应的故障排除方法。
PLC故障排除办法简介
相关专题:维絛技术
时问:200908070935来源:中国塑料产业链网
般各型PLC(以下以无锡华光电子工业有限公司生产的SR系列PC,做为描述样板
其余各型PC大同小异)均设计成长期不间断的工作制。但是,偶然有的地方也需要对动
作进行修改,迅速找到这个场所并修改它们是很重要的。修改发生在PIC以外的动作需要
许多时间。
查找故障的设备
SRPLO的指示灯及机内设备,有益于对PIC整个控制系统查找故障。缃程器是主要的诊断
工具,他能方便地插到PC上面。在編程器上可以观察整个控制系统的状态,当您去査找
PLC为核心的控制系统的故障时,作为一个习惯,您应带一个编程器。
基本的查找故障顺序
提出下列问题,并根据发现的合理动作逐个否定。一步一步地更换SR中的各种模块,直到故
辟全部排除。所有主要的修正动作能通过更换模块来完成。除了一担螺丝刀和一个万用电
表外,并不需要特殊的工具,不需要示波器,高级精密电压表或特殊的测试程序
1、PWR(电源)灯亮否?如果不亮,在采用交流电源的框架的电压输入端(98-162ⅥAC或
195-252ⅥAC)检查电源电压;对于需要直流电压的框架,测量+24VDC和0VDC端之间的
直流电压,如果不是合适的AC或DC电源,则问题发生在 SR PLO之外。如AC或DC电
源申压常,但PWR灯不亮,橋杏保殓丝,如必要的话,就吏换CPU框架。
2、PWR(电源)灯亮否?如果亮,检查显示岀错的代码,对照出错代码表的代码定义,做
相应的修正
3、RUN(运行)灯亮否?如果不亮,检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置,或者是
不是程序出错。如RUN灯不亮,而编程器并没插上,或者编程器处于RUN方式且没有显
小出错的代屿,则需婁史换CPU模块。
4、BATT(电池)灯亮否?如果亮,则需要更換锂电池。山于BATT灯只是报警信号,即使
电氾电压过低,程序也可能尚没改变。更换电池以后,检査程序或让PC试运行。如果程
序已有错,在完成系统编程初始化后,将录在磁带上的程序重新装入PLC。
5、在多框架系统中,如果CIU是工作的,可用RUN继电器来检查其它几个电派的工作。如
果RUN继电器闭合(高阻态),按上面洴的第一步检查AC或DC电源如AC或DC电源正
常而继电器是断开的,则需要更换框架。
殷査找故障步骤
其但步骒于用户的逻辑知识有关。卜亩的一些步骤,实际上只是较晋通的,对于您遇到的
特定的应用问题,尚修改或调整。查找故障的最好T具就是您的感觉和经验。首先,插上
编程器,并将川关打到RUN位置,然后按下列步骤进行
1、如果PLC停止在某些输出被激励的地方,一般是处于中间状态,则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)。编程器会显示那个信号的 ON/OFF
状态。
2、如果输入信号,将编程器显示的状态与输入模块的LED指示作比较,结果不一致,则更
挨输入模块。入发现在扩展框架上有多个模块要更换,那么,在您更换模块之前,应先检
查IO扩展电缆和它的连接情况。
3、如果输入状态与輸入模块的ⅠF冂指示指示—致,就要比较一下发光二极管与输入装置(按
钮、限位丌关等)的状态。入二者不同,测量下输入模块,如发现有问题,需要吏换IO
裝置,现场按线或电源:否则,要更换输入模块。
4、如信号是线川,没有输岀或输岀与线川的状态不同,就得用编程器检査输岀的驱动逻辑,
并检杳稈序清单。检杳应按从有到左讲行,找岀第一个不接诵的触点,如没有诵的那个是
输入,就按第ˉ和第二步检査该输入点,如是线川,就按第四步和第五步检査。要确认使主
控继电器步影响逻辑操作。
5、如果信号是定时器,而且停在小于999的非零值上,则要吏换CPU模块
6、如果该信号控制一·个计数器,首先检査控制复位的逻,然后是计数器信号。按上述2
到5部进行。
组件的更换下面是更换SR211PC系统的步骤
、史换框架
1、切断AC电源;如装有编程器,拔掉编程器。
2、从框架右端的接线端板上,拔下塑料盖板,拆去电源接线。
3、拔掉所冇的I模块。如果原先在安装时有多个工作叫路的话,不要搞乱IU/O的接线,
并记下每个模块在框架中的位置,以便重新插上时不至于搞错。
4、如果CPU框架,拔除CPU组件和填充模块。将它放在安全的地方,以便以后重新安装。
5、卸去底郣旳二个定框架的螺丝,松开上部二个螺丝,但不用拆琸。
6、将框架向上推移一下,然后把框架向下拉出来放在旁边。
7、将新的柱架从顶部螺丝上套进去,
8、装上底部螺丝,将四个螺丝都拧紧。
9、插入L模块,注意位置要与拆下时一致。
如果模插错位胃,将会引起控制系统危险的或错误的撅作,但不会振坏模块。
10、插入卸下的CPL和填充模块。
l1、在框架右边的接线端上重新接好电源接线,再盖上电源接线端的塑料盖。
12、检査一下电源接线是否正确,然后雨通上电澒。仔细地检査整个控制系统的工作,确保
所有的MO模头位置正确,程序没有变化。
、CPU模块的吏换
、切断电源,如插有编程器的活,把编程器拔掉。
2、向中间挤压CPU模块面板的上下紧固扣,使它们脱出卡口。
3、把模快从槽中垂直拔出。
4、如果CrU上装着 EPROM存储器,把EROM拔下,装仁新的CPU上
5、首先将卬刷线路板对准底部导槽。将新的CPU模块插入底部导槽。
6、轻微的动CPU模块,使CPU模块对准顶部导槽。
7、把CPU模块插进框架,直到二个弹性锁扣扣进卡凵。
8、重新插上编程器,并通电。
9、在对系统编程初始化后,把录在磁带上的程序重新裝入。检查一下整个系统的操作。
、JO模块的更换
1、切断框架和IO系统的电源。
2、卸下Io模垬接线端上塑料盖。拆下有故障模玦的现场接线。
3、拆去⑩O接线端的岘场接线或卸卜叫拆卸式接线插座,这要砚模块的类型而定。给每根
线贴上标签或记下安装连线的标记,以便于将来重新连接
4、向中间挤ⅣO模块的上下弹性锁扣,使亡们脱出卡口。
5、垂直向上拔出ⅠO模块
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