淺析PLC控制系統的維護與維修

張曉晨

（大慶油田有限責任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊，黑龍江 大慶 163000）

PLC是可編程控制器的英文縮寫，具有編程靈活、可靠性好、開發方便等特點，在很多工作環境下都可以采用該裝置作為控制核心，以穩定的電氣特性得到了廣泛的應用，可以對要求可靠性高的關鍵執行機構進行控制。但是如果執行機構的控制器產生故障，可能會對控制對象造成較大的影響，嚴重的會引發安全事故。所以，應該針對PLC控制器的特點和控制對象的電氣回路構成的電氣系統進行分析和判斷，及時有效的排除電氣故障，做好PLC控制系統的維護和維修。控制器出現故障的可能性較小，而在整個控制系統范圍內的其他電氣元件，比如說中間繼電器、傳感器和執行機構等由于長時間的工作會出現各類電氣故障。PLC控制系統在應用過程中，電氣維護人員應該掌握PLC控制技術，可以提升維修效率，保證系統快速的恢復工作。

1 PLC控制器的維護

PLC控制系統在實際的應用中，時常會產生一些電氣故障，引起控制系統無法對執行機構進行控制，所以定期對PLC控制系統進行檢查和維護是十分必要的。

1.1 供電電源的檢查

PLC控制系統的供電電源是容易產生故障的電氣元件之一，產生問題的頻率較高，供電電源的質量直接影響著其使用期限。

技術人員在控制系統電源進行檢查時，首先應用萬用表等設施對輸出電壓進行測量，電壓值至少應該達到額定值的85%以上。之后對電源波動范圍進行檢查，查看電壓跳動的數值是否過大，跳動的頻率是否太快。如果電壓波動頻率較大，會導致電源模塊的電子元器件的使用壽命降低。在很多實用場合，為了實現供電電壓的穩定，會利用穩壓電源，如果PLC控制系統運行時間較長，控制程序如果時常出現執行錯誤，那么就應該對供電電源進行檢測，排除故障后，控制系統便可恢復正常運行。

1.2 運行環境的檢查

PLC控制系統運行環境，也就是指溫度、振動、濕度和粉塵等方面的影響因素，會對PLC控制系統的正常工作帶來一定程度的干擾。例如，如果環境溫度過高，PLC控制器內部的元器件的電氣性能就會降低，會使控制系統的發生故障的可能性增加。如果環境溫度太低，模擬輸入輸出回路的安全性會有所下降，可以引起控制系統無法正常運行。濕度太大會減少內部電氣元件的絕緣性能，可能會引發短路故障。而濕度過低，由于太過干燥出現靜電導致電路板燒壞。

1.3 安裝情況的檢查

技術人員在對PLC控制系統進行檢查時，應該對PLC控制柜內的元件安裝情況進行查看，查看PLC的主CPU以及模塊接線端子接線有無松動，各模塊之間的電氣連接是否完好，繼電器或PLC安裝螺栓是否緊固等。

1.4 PLC內部鋰電池檢查

PLC控制器的生產廠家為了保證在停電狀態下，內部的數據存儲器要可以在一定時間內保存運行數據信息，會在內部安裝鋰電池。如果電池的報警燈點亮，表明應該在7天時間內及時更換電池。電池的更換程序為：（1）把PLC控制器接通電源持續時間在15秒以上，保證內部存儲器的備用電源內的電容器件可以在電池取出后進行短時間的供電，保證數據存儲器的數據不會丟失。（2）把PLC控制器的交流電源切斷，保證處于無電狀態。（3）取走電池蓋板。（4）取出原有電池，把新電池安裝好。電池的更換時間不要超過3分鐘，否則RAM存儲器的相關運行程度將會停止。（5）安裝好電池蓋板。

1.5 制定PLC控制系統維護管理制度

給PLC控制系統制定出管理制度，可以明確維護人員崗位責任，落實好控制系統的維護保養計劃，各種設備檢查維修應該有相應的記錄，標記清楚檢查時間，發現的問題、解決的措施、處理后的效果，維護人員應該在記錄中簽字確認。應該規定至少半年做好一次控制系統的檢查和維護，可以有效避免控制系統出現故障。

2 PLC控制系統的試運行和維護檢查

PLC控制器經過多年的實踐來看，可靠性是非常高的，出現故障的可能性較小，開發出的控制系統設計有系統故障診斷功能，可以提示輸入輸出模塊出現的問題，可以通過上位機的顯示器給出提示，可以準確的查找故障點所在的位置，維護人員解決之后，控制系統就可以正常的運行，維修也比較容易，大多問題都發生在外部的線路、中間繼電器或者傳感器上。系統的故障診斷功能可以把各執行機構或傳感器的正常狀態與實時狀態進行對比，如果狀態值出現偏差就會及時給出報警，自我診斷系統有故障進行檢測和信息控制輸出功能。

2.1 PLC控制系統的初試

PLC控制系統的初次調試會受到供電電源端的錯誤連接，輸入與電源端之間產生的短路，或者導線產生的短路的損害。所以在電源接入到控制系統以前，應該對電源進行檢查，各輸入輸出模塊的接線是否出現錯誤，接地是否正常。如果在需要對PLC控制器的耐壓值以及絕緣電阻進行測量，應該使PLC控制器的輸入輸出模塊、供電電源與控制系統連接的導線斷開，之后利用每個公共點對控制器進行初步的試運行測試。

2.2 控制程序的下載及檢查

通過下載通訊電纜把電腦和PLC控制器進行連接，讀取程序并編譯成功后，檢查程序沒有錯誤，設置好相互間的通訊波特率和站號，進行程序下載。如果下載沒有成功，應該查找出原因，一般情況下，在程序下載時PLC控制器應該處于停止狀態，如果正在運行會導致下載不成功。同時，應該設置好PLC的站號和通訊速率，如果匹配成功，則下載就會比較順利。下載完成后，通過電腦端軟件使PLC處于運行狀態。

2.3 控制系統運行和試驗

PLC控制器的運行停止開關一般在通訊端口附近，當把開關撥到運行位置時，PLC控制器就會開始正常運行。在該狀態下，通過電腦端軟件可以強制改變各輸出和輸為的狀態，也可以改變設置好的數據。可以把定時器設定值進行更改，與中斷程序進行關聯，可以實現輸入和輸入端口的掃描頻率，影響著數據采集的精準程度。

3 PLC控制系統的故障檢查

PLC控制系統出現故障時，維修技術人員應該對故障現象進行分析判斷，如果控制系統中配置有上位機系統，查看顯示器中是否有故障提示，如果指示出故障發生的部位，應該對該部位進行檢查。如果沒有配套顯示設備，應該首先進行系統的整體檢查，依據規定好的檢查流程查找故障可能發生的方向，然后結合故障現象進行細化分析，找出具體的故障位置，再對PLC控制系統供電電源進行排查，查看電源指示燈是否常亮，如果電源指標燈熄滅，應該查看熔斷器是否斷開，線路是否有短路現象。檢查PLC控制模塊，看運行指示燈是否點亮，一般情況下，PLC控制器出現問題的可能性較小。再對PLC控制的輸入輸出端子進行檢查，輸入輸出是控制器與外部進行連接的通道，如果開關量輸入沒有配套中間繼電器，出現故障問題很有可能會對端子進行損壞，所以該部位是主要的檢查維護部位。再就是對工作環境進行檢查，查看是否控制系統的振動是否較為劇烈，溫、濕度是否在控制系統可以正常運行的范圍內，PLC控制器的PE端子是否單獨接地。

4 結語

PLC控制系統應該采取科學合理的手段進行維護，制定出常見故障排查和處理措施，不斷提高維護人員的技術水平，結合相應的管理制度，可以有效避免系統出現故障，保證控制系統的正常運行。