PLC使用與維修過程中的問題分析

史志軍，李 棟，郁厚安

（青海時代新能源科技有限公司，青海 西寧 810021）

0 引 言

可編程邏輯控制器（簡稱PLC）是一種工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備，通常情況下不需要采取任何措施，即可直接應(yīng)用到實際的工作環(huán)境中。雖然PLC具有較高的可靠性和較強的抗干擾能力，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣時，電磁干擾會格外強烈，且PLC安裝不當(dāng)，會導(dǎo)致程序與運算出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤，進(jìn)而導(dǎo)致錯誤輸入與輸出。因此，PLC生產(chǎn)廠家要不斷提升PLC的抗干擾能力，同時高度重視相關(guān)的設(shè)計、安裝、以及維修工作，加強多方的合作，從而有效解決當(dāng)前存在的問題。

1 PLC的主要特點

1.1 可靠性高，抗干擾性能力強

高可靠性是電氣設(shè)備的主要性能，由于PLC采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，且在制造程序方面相對較為嚴(yán)格，PLC內(nèi)部電路安置有當(dāng)前較為先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有極高的可靠性。同時，由PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)，與同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，接線與開關(guān)接點降低到0.1%以下，很大程度降低了故障發(fā)生的幾率。此外，PLC本身具備硬件故障自我檢測功能，當(dāng)發(fā)生故障時，會及時發(fā)出警報信息。

1.2 配套齊全，功能完善且適應(yīng)性較強

經(jīng)過長期的發(fā)展，PLC已形成一定規(guī)模，可完全應(yīng)用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除邏輯處理能力外，PLC還擁有較為完善的數(shù)據(jù)運算能力，并可針對各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的運算控制。同時，由于功能單元呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢， PLC已在在其他種類的工業(yè)控制中得到有效滲透。隨著PLC通信能力的不斷增強， 由PLC組成的控制系統(tǒng)操作極其容易。

1.3 工作量相對較小，便于維護(hù)

PLC利用存儲邏輯代替接線邏輯，有效減少控制設(shè)備外部的接線，縮短建造的周期與控制系統(tǒng)的設(shè)計周期。同時，PLC的日常維護(hù)也變得更為簡單。

2 PLC在使用過程中需注意的問題

2.1 選擇適宜的工作環(huán)境

PLC的工作性能易受到外界環(huán)境因素的干擾，在實際使用過程中，外界因素的影響導(dǎo)致其難以發(fā)揮工作性能。在安裝PLC設(shè)備時，相關(guān)人員需盡量選擇適宜的安裝環(huán)境，有效避免由環(huán)境帶來的干擾，造成PLC工作的不穩(wěn)定性。提升PLC的工作效能，必須做到如下方面的內(nèi)容：（1）有效控制外界溫度，創(chuàng)建良好的通風(fēng)環(huán)境，PLC最佳的工作環(huán)境溫度為0～60 ℃，應(yīng)盡量安裝在散熱量較大的元件下方，從而有效保障其擁有足夠的散熱空間；（2）外界的濕度會在某種程度上影響PLC安裝工作，通常，PLC要求環(huán)境濕度低于85%，若超過此限制標(biāo)準(zhǔn)，PLC的工作性能會有所下降；（3）防震，即在安裝PLC時，安裝人員要做好相應(yīng)的防震工作，由于PLC的工作性能受外界震動因素的影響較為強烈，劇烈的震動會導(dǎo)致PLC系統(tǒng)中相關(guān)零部件發(fā)生松動，因此，需對震動源進(jìn)行合理化控制。

2.2 采取有效的抗干擾措施

外界環(huán)境是干擾PLC工作性能的最重要因素。特別是電磁干擾，最易影響到信號的傳輸效果，具體表現(xiàn)為信號傳輸不及時，傳輸內(nèi)容缺乏一定的準(zhǔn)確性等。這些因素會對工業(yè)生產(chǎn)的控制產(chǎn)生極大影響。當(dāng)前，大部分企業(yè)在PLC實際設(shè)計過程中，會對電源因素進(jìn)行綜合方面的考慮。為有效實現(xiàn)PLC對電源干擾的抵抗，設(shè)計者大多采用直流穩(wěn)壓電源，并安裝隔離變壓器，或在電源的輸入端串接LC濾波電路。此外，接地也是外界干擾的主要因素之一。PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性受自動控制系統(tǒng)的影響較大，其系統(tǒng)接地是否準(zhǔn)確，嚴(yán)重影響到PLC系統(tǒng)的運行。只有采取正確的接地方式，才能有效避免電磁的干擾與電壓的沖擊，最大程度減小設(shè)備受到的影響。相關(guān)安裝人員要合理開展操作，保障接地方式的準(zhǔn)確性，進(jìn)而有效避免安全事故的發(fā)生。

2.3 提高定期控制水平

在數(shù)控機床運行過程中應(yīng)用PLC，可實現(xiàn)電氣控制的合理化、先進(jìn)化和科學(xué)化。從數(shù)控機床運營角度出發(fā)，PLC數(shù)控軟件的設(shè)計是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容。其中運動控制器只占據(jù)一小部分，最終還是由操作系統(tǒng)調(diào)用運動控制器的內(nèi)部程序。在操作過程中，工控機首先讀取相關(guān)的文件信息，后經(jīng)運動控制器接收數(shù)據(jù)信息后，直接傳輸，最終形成對電動機模塊的有效控制，驅(qū)動電動機。

3 PLC在維修中應(yīng)注意的問題

當(dāng)PLC出現(xiàn)故障時，必須針對故障原因開展仔細(xì)的檢測，依據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行合理化的維修處理，方可有效提升PLC設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

3.1 CPU失常

當(dāng)CPU出現(xiàn)異常情況時，會及時發(fā)出警報。此時應(yīng)該對CPU單元連接內(nèi)部總線上的全部器件實施有效檢查[1]。具體操作時，可依次替換可能存在缺陷的單元，并針對此單元進(jìn)行細(xì)致的檢測，一旦發(fā)現(xiàn)單元存在問題，需綜合分析問題，確定找到合理化的處理方式。

3.2 存儲器異常

若程序存儲器出現(xiàn)異常現(xiàn)象，采取從頭編程方式，程序存儲器仍然可能再現(xiàn)缺點。此時，若分析得知非是由噪聲的煩擾引起程序上的改動，應(yīng)當(dāng)及時更換存儲器。

3.3 不實行程序

當(dāng)前，主要按照“輸入-程序?qū)嵭?輸出”的進(jìn)程開展有效的檢查。其中，輸入檢查主要指針對LED指示燈的輸入，可進(jìn)行有效的辨認(rèn)。此外，還可利用寫入器構(gòu)成的輸入監(jiān)視器進(jìn)行檢查[2]。在輸入過程中，若LED指示燈不能正常的運行，可判定是外部輸入系統(tǒng)存在問題。針對當(dāng)前外部輸入系統(tǒng)的特點，可選用萬用表對其實施檢查。若輸出電壓顯示不正常，可判定是輸入單元存在缺陷，而當(dāng)LED亮，內(nèi)部監(jiān)視器卻沒有任何顯示時，可判定是輸入單元、擴(kuò)展單元或CPU單元出現(xiàn)問題。

3.4 電源出現(xiàn)短暫斷電，程序內(nèi)容消失

當(dāng)電源出現(xiàn)短時間斷電時，應(yīng)通過反復(fù)通斷PLC電源實施檢查。為實現(xiàn)微處理器的正確運行，PLC設(shè)有復(fù)位點電路與電源斷開時的保護(hù)電路[3]。此外，還需要檢查PLC電池，若電池更換后仍存在電池失常報警，可以判定是存儲器或外部回路出現(xiàn)異常引發(fā)斷電[4]。

3.5 電源投入或者復(fù)位、動作間斷

一旦出現(xiàn)此現(xiàn)象，可判定噪聲干擾或PLC內(nèi)部接觸不良為主要原因。噪聲通常情況下是由電路板電容量減小或原件運作不良產(chǎn)生的[5]。至于接觸不良，可通過敲擊PLC機體開展檢查。此外，需要仔細(xì)檢查PLC的電纜與連接器的接入情況進(jìn)行，進(jìn)而有效判斷出引發(fā)PLC動作間斷的具體原因。

4 結(jié) 論

當(dāng)前，PLC已在工藝控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但在其實際使用過程中仍存在大量問題，極易受到外界因素的干擾。因此，相關(guān)維修人員要不斷加強操作能力，合理控制外界影響因素，做好相關(guān)的維修與檢查工作，從而有效保證PLC的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。