西門子PLC系統故障處理分析

安潔澤

（溫州市創源水務有限公司,浙江 溫州 325000）

西門子PLC系統故障處理分析

安潔澤

（溫州市創源水務有限公司,浙江 溫州 325000）

在當前經濟快速發展的背景下，各種具有較高科技含量的科學設備開始大量使用，其中就包括西門子PLC系統。西門子PLC系統運行的正常與否，在很多時候會直接影響工作效果。因此本次通過分析西門子PLC系統的常見故障及處理策略，為企業的可持續發展發展奠定堅實基礎。

西門子PLC系統；常見故障；處理策略

PLC是西門子公司生產的可編程序控制器，其在我國具有非常廣泛的應用，主要應用于化工、印刷、冶金、電器維修等。西門子PLC產品主要有S7-200、S7-1200、LOGO等，以S7系列為例，其具有體積小的特點，在運行速度方面也有不俗的表現，能夠實現網絡通信，具有更強的功能和可靠性。一般對于可編程序控制器的分來有三種，即規模大小、性能高低以及結構特點。

1 PLC控制系統的架構

整套的PLC控制系統是通過工業級總線及市場級總線共同組成的，其中包括多臺操作站以及相應數量的標準控制器，操作站與控制器都分別連入總線網中，該總線網為環形網，主要以光纖作為信息傳遞的介質，通過連接光纖和適配器以實現系統的順利工作。操作站等都是其總網線上的其中一個節點。操作站以Windows系統作為用戶界面的操作系統，當前主要采用Win XP系統，不久的將來可能全面升級為Win 7系統。每臺工作站都通過連接卡與總線網相連，并且各工作站也借助以太網實現相互連接。工作站不僅包括了操作系統，還需要安裝連接卡的驅動系統和相關組建以及編程文件。控制器主要以多組標準控制器組成，主要負責進行預處理控制，所有控制器都和工業級的總線進行相互通信，并且各控制器通過總線下掛多個遠程的從站。

2 PLC的常見故障

2.1 網絡故障分析

網絡系統在PLC系統進入運行階段后，初期可能會經常導致操作界面異常，使初期操作站發生不穩定情況，影響其數據的實時傳輸，并影響實時狀態的正常顯示，通過檢查能夠發現網絡通信系統出現故障[1]。

運行過程中，有可能會出現一部分的模擬量數據有時出現有時隱沒的情況，造成這種問題的原因可能是預處理控制系統與舊的控制系統發生無法正常顯示實時狀態的問題，新廠與混床控制系統在模擬量上的顯示則為正常。因數據不完整，并且很多模擬量數據都無法上傳，所以可以推測為工業級的網絡通信設備出現了問題，一般考慮可能是子網故障導致通信中斷的情況出現。總線在工作了一段時間之后，很容易在部分子站的通信中發生故障，一般的故障表現就是通信中斷。

對于網絡故障的處理，一般是通過總線各設備的故障指示，找出發生故障的具體位置。首先，總線發生故障后，CPU的BUSF指示燈會指示為紅色，如果DP總線故障，則需要對所有的遠程模塊BF指示燈進行逐一排查，從而對故障發生的具體位置進行確認。如果是工業級總線發生故障，就應該首先對光電轉換設備的指示燈進行分析，判斷具體出現問題的接口。找出發生故障的具體位置，然后分析故障發生的原因，通過排查設備的現行正確性、緊固性以及撥碼的軟件、硬件設置的一致性，還有光纖的跳線收以及連接的極性、連接的緊固性等等。

2.2 系統干擾分析

此套系統能夠對很多電器設備進行控制，部分設備產生的信號能夠通過敷設的電纜被連接至PLC各I/O模件中，另外部分的信號則可以通過通信卡與控制電器設備進行連接[2]。

運行的初始階段，容易出現的故障為部分連接電器的MCC子站通信設備故障，具體表現為子站離線，從而不能對數據進行分析和處理。在現場檢查的過程中，往往會發現MCC附近的電力設備在運行的過程中，電機會傳動而產生電磁干擾的情況，但接口卡則處于MCC柜內，這樣一來，電磁信號就容易對總線產生明顯的影響。如果將雙絞屏蔽電纜替換，改用敷設光纖線路，再次測試結果顯示，子站間的通信恢復穩定，并且不會再次出現子站離線的情況。

部分的電器設備，其狀態信號線會直接連入到卡件中，運行時容易出現異常顯示，表現為“0”或“1”的錯亂排布。通過檢查發現，卡件能夠正常工作，但因電器專業送來的狀態開關量信號本應是無源的接點，而通過測量發現，狀態信號線對地都存在最高80V的電壓。因此可以判斷，此干擾信號就是因不規范地敷設電纜而造成的，信號線和動力線均沒有合理分開，因此導致電壓互相干擾。

實際運行時，還有可能出現部分的模擬量顯示和現場實際的情況不符合的問題，有時誤差會非常明顯。通過對模擬量的信號線對地電壓進行檢查發現，模擬量的新號端出現了干擾電壓，因此可以判斷，造成這一問題的原因是系統接地的問題[3]。由于整個的系統都缺乏專用的接地網絡，因此系統存在不共地的情況，因接地的混亂而造成對測量值形成干擾。因大地電位未均勻分布的問題，造成不同接地點存在著地時電位不同的情況，這種混亂會使電流在環路中流通，從而干擾了信號的組成。

3 結束語

綜上，西門子PLC系統是目前較為主流的可編程序控制系統，其受歡迎程度逐年增加。雖然實際使用中發現了諸多問題，但只要對此系統形成了充分的了解和認識，就能夠對存在的故障迎刃而解，保障設備正常運行。

[1]余春燕.西門子PLC故障實例分析和處理探討[J].電子技術與軟件工程,2015(05):176-177.

[2]陳靖.圖爾克總線產品與西門子PLC的通訊故障處理[J].自動化應用,2016(05):61.

[3]李劍.西門子PLC控制系統工作原理及常見故障分析[J].建筑工程技術與設計,2016(35).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.021