plc的自诊断及故障诊断功能.doc

05-ch4-S7-1200-PLC的用户程序结构与故障诊断

3.3 功能与功能块——功能块的特点
3.3 功能与功能块——功能的特点
功能(Function, FC)和功能块(Function Block, FB)是用户编写的子程序，他们包含完成特定任务的程序。FC和FB有与调用它的块共享的输入、输出参数，执行完FC和FB后，将执行结果返回给调用它的代码块。功能没有固定的存储区，功能执行结束后，其局部变量中的临时数据就丢失了。可以用全局变量来存储那些在功能执行结束后需要保存的数力变送器量程的下限为0MPa，上限为High MPa，经A/D转换后得到027648的整数。数字N和压力P之间的计算公式：
双击
3.3 功能与功能块——功能的局部数据 1/3
在界面区中生成局部变量，只能在它所在的块中使用。局部变量的名字有字符(包括汉字)和数字组成。1)Input(输入参数)：由调用它的块提供的输入数据。2)Output(输出参数)：返回给调用它的块的程序执行结果。3)InOut(输入_输出参数)：初值有调用它的块提供，块执行后将它的返回值返回给调用它的块。4)Temp(临时数据)：暂时保存在局部数据堆栈中的数据。只是在执行块时使用临时数据，执行完后，不在保存临时数据的数值，它可能被别的块的临时数据覆盖。5)Return中的Ret_Val(返回值)，属于输出参数。
组织块(OB)
操作系统与用户程序的接口，决定用户程序的结构
功能块(FB)
用户编写的包含经常使用的功能的子程序，有专用的背景数据块
功能(FC)
用户编写的包含经常使用的功能的子程序，没有专用的背景数据块
背景数据块(DB)
用于保存FB的输入变量、输出变量和静态变量，其数据在编译时自动生成
全局数据块(DB)
3.1 用户程序结构简介——组织块 6/6

PLC的自诊断及故障诊断功能

PLC的自诊断及故障诊断功能PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门设计用于工业自动化控制的电子器件。

它具有自诊断和故障诊断功能，使得工厂能够更有效地进行故障排除和维护。

自诊断是PLC的一项重要功能，它能够自动检测和标识系统中存在的任何问题。

随着PLC技术的发展，越来越多的自诊断功能被集成到PLC中。

其中一些功能包括：1.I/O自检：PLC可以通过扫描所有输入和输出模块来检测模块故障。

如果有任何模块发生故障，PLC将发出警报并记录故障信息，以便维护人员进行检修。

2.内部电源监测：PLC会定期检测内部电源的电压和电流。

如果存在任何异常，PLC将提醒操作员进行修复。

3.数据完整性检查：PLC会周期性地检查所有数据的完整性，以确保数据存储和传输的准确性。

如果发现任何错误或异常，PLC将记录错误并通知运维人员。

4.CPU性能监测：PLC会定期检查中央处理单元（CPU）的性能。

如果CPU的运行速度不达标，PLC将提醒操作员处理。

另一个重要的PLC功能是故障诊断。

故障诊断是指在系统发生故障时，PLC能够识别故障的位置和原因，并提供解决方案。

以下是一些常见的故障诊断功能：1.报警和警报：当PLC检测到故障时，它可以发出警报和警报，以提醒操作员通过检查和修复来解决问题。

2.故障代码和故障报告：PLC会生成故障代码和故障报告，以便维护人员核实故障并确定解决方法。

3.反馈和报告：PLC可以通过网络或其他通信方式向操作员发送故障信息和报告，并提供建议的解决方案。

4.远程诊断：PLC可以与远程监控系统连接，使工程师能够通过远程访问来诊断故障，并在没有物理干预的情况下解决问题。

PLC的自诊断和故障诊断功能能够极大地提高工厂的效率和可靠性。

它们使得故障排除更加快速和准确，并使得维护更加容易。

此外，PLC还可以存储历史故障数据，以便进行故障趋势分析和改进措施的制定。

总之，PLC的自诊断和故障诊断功能对于现代工业自动化系统来说是不可或缺的。

PLC系统常见故障诊断及处理方法

’
普资讯
第６期
刘裕昌：ＬＰＣ系统常见故障诊断及处理方法
７９
在Ｌ带动螺旋丝杆推拉才能完成阀门和闸板位置转换，不可避免的。所以熔丝的选择至关重要，ＰＣ柜机２７、．以械、电气、液压等各个环节稍不到位就可能产生误差内用到很多额定电压２０、电流０３Ａ的保险管，
目前，可编程序控制器广泛应用于工厂的自动化源及分析故障原因，其步骤如下。有时也可能由于人为干预而引发故国铝业青海分公司炭素厂的煅烧、成型、焙烧、组装生油压等是否正常，如误按开关等，此时试用手动方法看能否开启设产工艺都由可编程序控制器进行监控生产，投产以障，自若能开启可转入下一步。来，系统基本正常运行，可靠性高，运行中没出现过大备，（从电路连接、２）执行机构和ＩＯ模板逐次检查和／故障，但一些小故障仍时常发生，现对系统常见故障排除。及其处理方法进行分析，给出解决方法。
２故障诊断方法
（当确认外部不会发生严重的破坏性动作时，３）可
断开输出执行电源，打开ＰＣ的ＩＬ／Ｏ地址映像表，审阅ＩＯ映像结果，／也可以人为在外部仿真制造输入信（利用可编程序控制器系统的自１）诊断功能，根据以发现是否是输入错误。在ＩＯ映像表监督下，／系统的状态字和控制字，出故障点。在监控系统号，找检查执行机构的前端继电器、接中，当现场设备发生故障时，其信号由自诊断系统从以人工数字量输出，ＰＣ传送到中控室上位机，Ｌ直观地显示故障设备的名触器或大型供电设备是否能够收到执行命令。
维普资讯
第２卷第６９期

PLC_常见故障分析及检查方法

第21期2023年11月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.21November,2023基金项目:2022年广州市教育科学规划课程;项目名称:职业院校课程思政与专业教育融合的实践研究以工业机器人离线编程与应用为例;项目编号:202214312㊂作者简介:毕天昊(1988 ),男,黑龙江哈尔滨人,讲师,硕士;研究方向:电气自动化技术㊂PLC 常见故障分析及检查方法毕天昊,张㊀剑(广州番禺职业技术学院,广东广州511483)摘要:随着中国制造2025的提出,自动化技术在工业领域的分量越来越重㊂其中,可编程序控制器(Programmable Controller ,PLC )作为自动化控制系统的核心部件,正发挥着至关重要的作用㊂但在一些工业应用场景中,PLC 及其周边设备的工作环境相对复杂,故障率较高,从而影响工厂的正常生产㊂因此,对PLC 控制系统开展故障分析具有重要的现实意义㊂文章分析了PLC 控制系统中常见的故障多发点,一定程度上缩小了故障的排查范围;总结了PLC 各类故障产生的原因,并针对不同故障类型给出了排查故障的基本方法;将故障检查与处理的过程流程化,从而提高了检查效率㊂关键词:可编程序控制器;故障分析;故障检查中图分类号:TM571.2㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀PLC 是电气自动化控制领域的重要装置,有着精度高㊁精确性高㊁能在线编写程序等特征㊂目前,PLC 已经被广泛应用在各行各业[1]㊂PLC 控制技术的应用不仅推动了工业自动化和智能制造的发展,还对成本控制㊁生产效率和产品质量等方面产生了深远的影响㊂然而,随着PLC 的应用领域不断扩大,PLC 行业爆发式增长,与PLC 相关的安全事件越来越多㊂因此,与PLC 相关的安全问题值得从业人员的高度重视,确保PLC 的安全可靠就是确保经济社会的正常有序运行,就是保护人民群众的生命财产安全㊂1㊀常见故障多发点1.1㊀接触器㊁继电器㊀㊀在PLC 控制系统的日常运行中,最容易出现故障的电气元器件就是各种接触器或继电器㊂而这些接触器或继电器故障中少数是由于产品质量问题引发,大多数还是由于PLC 工作环境比较恶劣所造成的㊂例如:接触器长期暴露于高温㊁潮湿的工作环境中,其触点容易氧化,从而无法使用㊂因此,从业人员应尽量改善元器件的工作环境,避免此类故障的发生,降低对系统运行的影响㊂1.2㊀阀门或闸板㊀㊀在PLC 控制系统中,阀门或闸板等部件由于其传动机构复杂,在工作时会产生较大位移㊂因此,经过系统长期的运行,易造成阀体部件的卡㊁堵㊁漏等现象,这是PLC 控制系统的另一个故障多发区域㊂所以工作人员在PLC 控制系统运行以及设备维护过程中,应增强对此类设备的排查,发现故障及时维修或更换处理㊂1.3㊀行程开关等现场设备或元件㊀㊀行程开关等现场设备或元件因频繁动作导致的持续磨损以及长期闲置造成生锈老化等原因,同样容易出现故障㊂解决这类问题需要工作人员对设备严格按期按标准进行维护,让设备处于完好状态㊂而对于大型设备上的限位开关,除了按期维护外,还需要设计人员在前期设计的过程当中引入额外的保护措施㊂1.4㊀PLC 系统中的子设备㊀㊀PLC 系统中的子设备包括螺栓螺母㊁接线盒㊁线端子等㊂这些设备出现故障的原因除设备的质量问题外,还与安装工艺有关㊂例如:部分安装人员在安装设备时将螺钉和电线的连接处压得过紧,导致设备在维修时拆卸困难,而强行拆卸又容易引发连接件或其周边零件的损坏㊂因此,在设备的安装及检修过程中,工作人员必须遵照要求的安装工艺进行作业,消除设备隐患㊂1.5㊀传感器和仪表㊀㊀传感器和仪表属于精密型仪器,通常要求精度较高且容易受到电磁干扰的影响,如果不能有效地将其与干扰性较强的动力电缆隔离开,就会引发传感器的信号不正常或仪表数据不准确等故障[2]㊂因此,安装人员在安装传感器和仪表时,应将信号线与干扰性较强的动力电缆分开铺设,并将屏蔽层单端可靠接地,同时还要在PLC 内部加入软件滤波程序㊂2㊀故障分析的方法㊀㊀PLC 系统的故障可分为内部故障和外部故障㊂内部故障分为硬件故障和软件故障㊂其中,硬件故障包括PLC系统各部件以及通信故障等,软件故障则是指程序或设置有错误㊂外部故障主要指周边设备的故障,如行程开关㊁执行机构等产生的故障[3]㊂在PLC系统出现故障时,通常可采用以下分析方法㊂2.1㊀测量分析法㊀㊀(1)测量供给源是否正常㊂供给源包括电源㊁气源和液压源等方面㊂所以分析人员首先需测量供电电源的电压㊁电流㊁频率㊁相序,气源供气的气压㊁流量和液压源供液的液压值㊁流量等参数,确定各参数是否满足要求㊂(2)检查连接线路是否可靠㊁通畅㊂控制系统连接线路包括电线部分㊁供气线路和供液线路等㊂因此,分析人员需检查PLC控制系统中电气部分的导线是否连接正确,如I/O信号㊁通信端口等,同时还需检查供气线路和供液线路是否有泄漏等情况㊂(3)检查和调整参数值㊂分析人员应检查各设备和部件的设定值,是否与设计的规定值一致,确定各报警㊁联锁信号点的设置是否与工艺要求一致,确定各控制回路调整参数是否合理和合适㊂(4)检查辅助设备和部件㊂分析人员应检查各辅助设备和部件能否正常工作,确定其工作参数是否符合运行要求㊂一般情况下,通过测量,以上方法可筛查出大多数的故障,为故障的准确定位提供参考㊂2.2㊀动作分析法㊀㊀(1)初始状态分析㊂通过初始步,确定各设备和部件的待机状态㊂(2)转移过程分析㊂根据程序步之间的转移和转移条件,确定各步在实现转移时的进程,检查转移时硬件是如何动作的,能否满足工艺要求㊂如果没有实现转移,则应检查待转移步的上一步是否为活动步,是否满足转移条件,从而查找出问题所在㊂(3)执行过程分析㊂如果执行机构没有执行动作和命令,则应检查该活动步内的输出是否满足动作的执行条件,进而发现造成故障的原因㊂在确定了故障的原因和性质后,再进行故障检修并排除㊂2.3㊀指示灯分析法㊀㊀(1)信号指示灯㊂通过PLC及其拓展模块面板上各I/O信号灯的亮灭来检查各输入㊁输出信号的状态㊂当数字量输入指示灯点亮时,表示该输入端口有信号流入;当数字量输出指示灯点亮时,表示该输出端口有信号流出㊂(2)电源指示灯㊂电源模块正常工作时,电源指示灯应处于常亮状态㊂对于配有备用电源的系统,备用电源正常工作时,备用电源指示灯应处于常亮状态㊂(3)通信指示灯㊂当PLC与上位机之间通信正常时,通信指示灯应处于常亮或闪烁状态㊂(4)错误指示灯㊂PLC利用硬件自诊断系统程序进行诊断㊂当结果是错误时,对应模块的错误信号灯点亮㊂部分品牌的PLC还可提供错误代码,便于维修人员进行故障定位㊂3　故障检查流程3.1㊀编程故障的检查流程㊀㊀(1)编程器连接不正常㊂工作人员可按图1所示检查流程进行检查,找出问题所在并作相应处理㊂图1㊀编程器连接不正常检查流程㊀㊀(2)程序不能下载㊂程序不能下载可能与程序保护开关㊁程序密码设置或PLC工作方式等因素有关㊂工作人员可按图2所示检查流程进行检查,找出问题所在并作相应处理㊂图2㊀程序不能下载检查流程㊀㊀(3)CPU 无法正确引导操作㊂某些大中型PLC 在调试前如果出现报警,需利用存储器卡对PLC 进行引导操作,PLC 才能正常运行㊂当PLC 无法正确引导操作时,工作人员可按图3所示检查流程进行检查,找出问题所在并作相应处理㊂图3㊀CPU 无法正确引导操作检查流程(4)系统配置错误㊂某些大中型PLC,若PLC 自诊断系统检测出硬件配置错误㊁总线连接错误或通信错误等故障,PLC 将发出系统校验错误总线错误等报警提示㊂系统校验错误通常与PLC 模块的安装与连接有关,此类错误可通过编程软件查看PLC 内部的特殊寄存器㊁存储器的状态来判断,或通过查看各模块是否按照说明书规定进行安装,连接电缆是否正确连接,底板是否正确安装等方式来判别㊂3.2㊀硬件故障检查流程㊀㊀(1)电源指示灯不亮㊂通常,连接供电电源并上电后,电源指示灯会点亮㊂如果电源指示灯不亮说明PLC 未建立供电㊂工作人员可按图4所示检查流程进行检查,找出问题所在并作相应处理,必要时可与供应商联系修理或更换㊂图4㊀电源指示灯不亮检查流程(2)错误指示灯亮或闪烁㊂硬件自诊断后,模块错误指示灯亮或闪烁说明该模块存在问题㊂工作人员可按图5所示检查流程进行检查,找出问题所在并作相应处理,必要时也可与供应商联系修理或更换㊂图5㊀错误指示灯亮或闪烁检查流程(3)电池报警灯亮㊂当PLC电池低电量时,该报警灯点亮㊂在大中型PLC中一般配备多个电池,当电池报警灯点亮时,应更换电池,并注意电池的型号需与原电池一致㊂(4)运行指示灯不亮㊂运行指示灯用于表示PLC 的运行状态㊂该指示灯不亮表示PLC未运行,运行指示灯闪烁表示通信出错或操作不正确,譬如未对PLC 进行复位或直接将PLC切换到运行模式等㊂工作人员可按图6所示检查流程进行检查,找出问题所在并作相应处理,必要时也可与供应商联系修理或更换㊂4　结语㊀㊀在现代制造业中,高效的生产线是企业取得成功的关键因素之一㊂一旦生产线停机,将会给企业造成无法挽回的损失㊂因此,为了尽可能地降低生产线的故障率,企业要高度重视生产线控制系统的维护㊂作㊀㊀图6㊀运行指示灯不亮检查流程为生产线控制系统核心部件的PLC,如何快速排查和解决其故障更是重中之重㊂本文首先总结了PLC控制系统及周边设备出现故障的常见原因,并给出了相应的预防措施;其次,针对PLC出现的常见故障,总结分析了排查故障的基本方法和思路;最后,将PLC故障排查和处理的过程进行流程化,有效地提高了PLC故障排查和处理的效率㊂在工程实践中,本研究具有一定的应用价值㊂参考文献[1]李明建.PLC电气系统中的故障原因与维护处理技术分析[J].无线互联科技,2017(13):125-126.[2]郁佳杰.PLC电气系统的常见故障及处理方法[J].光源与照明,2021(3):114-115.[3]刘峰,李自习,高海涛,等.常见PLC故障诊断与维修实例[J].数字通信世界,2022(1):52-54.(编辑㊀王永超) Analysis of common faults and inspection methods of PLCBi Tianhao Zhang JianGuangzhou Panyu Polytechnic Guangzhou511483 ChinaAbstract With the proposal of Made in China2025 automation technology is becoming increasingly important in the industrial field.Among them Programmable Logic Controller PLC as the core component of automation control systems is playing a crucial role.In some application scenarios the working environment of PLC or its system is relatively complex and harsh.Once PLC or peripheral equipment malfunctions it will inevitably affect the normal production of the factory.Therefore fault analysis on PLC systems has important practical significance.Firstly listing common fault prone points in PLC systems will partly narrow the scope of troubleshooting.Secondly the causes of internal and external faults are analyzed and the methods for finding faults are summarized.Finally process troubleshooting can improve efficiency.Key words programmable controller fault analysis fault inspection。

PLC的故障诊断及处理方法

收稿日期3作者简介吴桂芬,北钢钢院毕业,工程师;现职电气自动化。

PLC 的故障诊断及处理方法吴桂芬(东北特钢集团北满基地装备动力部过程控制室工程师,黑龙江富拉尔基　161041)摘　要:在PLC 的维修工作中,根据PLC 的工作原理,分析造成P LC 故障的主要因素,并探讨处理方法。

关键词:P LC ;诊断PL C Fa ult Di agnosis an d Disposal MethodWu G uifen(N ortheast S pecial S teel G r oup ,Beiman Base ,Qiqihaer 161041　Chi na )A bstract :The paper intr oduces P LC servicing and bases P LC theoretics on analyzing factors of P LC fault.Then it discusses how to deal w ith those faults.K eyWor ds :P LC ;diagnosis 可编程序控制器(P LC )是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境而设计。

它采用了可编程序存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型机械的生产过程。

可编程序控制器及其有关的外围设备,都应按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

1　PLC 的简介P LC 种类繁多,但其组成结构和工作原理基本相同。

用可编程序控制器实施控制,其实质是按一定算法进行输入输出变换,并将这个变换予以物理实现,应用于工业现场。

P LC 专为工业现场应用而设计,采用了典型的计算机结构,它主要由CP U 、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。

P LC 控制系统克服了机械动作式中间继电器可靠性不高的固有毛病,使系统可靠性大为提高。

PLC控制系统外部故障的自诊断设计

ｎｉｇｓｆＣｃｎｏｓｓａｄｄａｏｉｏＬｏｔｌｙｔｍ，ｉｄｏｕｔｉｇｏｉｐｏｅｕｅａｅｄｓｎｄｗｉｏｌｆｃｖｌｅａｎｎｓＰｒｅｋｓｆｌｄａｎｓｒｃｄｒｒｅｉｅ，ｈｃｃｕｄｅｅｔｅｈｌｍｉ— ｎｓｇｈｆｉｙｐ
ｔｎｒａｅｓｓｅｒｌａｉｉｈａｓｅｃｎｓｄｒｄ．ＦｏｔｒＣｏｔｏｒｃｄｒｏｉｃｅｓｙｔｍｅｉｂｌｔｔｔｍｕｔｂｏｉｅｅｙｒａｍａｕｅＰＬｃｎｒｌｐｏｅｕｅ，ａｏｔ１３ｐｏｅｒｈｕｄｂｕ／ｒｃｄｕｅｓｏｌ
１问题的提出
系统
据统计资料表明，ＰＣ控制系统中，５的系在Ｌ９％
故障Ｉ
统故障来自ＰＣ的外部，Ｌ只有５％的故障是由ＰＣ本Ｌ身产生的，ＬＰＣ控制系统的故障分布如图１所示。ＰＣ外部的输人、出元件，Ｌ输如限位开关、电磁阀、接触器等的故障率远远高于ＰＣ本身的故障率，Ｌ而这些元
外故部障Ｉ
删器
雕ＣＰＵ
图１ＰＣ控制系统的故障分布Ｌ
的输出点作为系统故障的输出，以快速地查找故障原件出现故障后，ＬＰＣ一般不会自动停机，可能使故障扩因引。大，直至强电保护装置动作后才停机，时甚至会造成有２外部故障的自诊断设备和人身事故引。即使停机之后，修者仅靠简单维故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面，是的ＰＣ输入输出接线图，者通过分析控制程序来查Ｌ或提高系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采出故障点，是相当抽象和复杂的。尤其在大型自动化用软件方法判断故障和原因，同控制系统自诊断的不生产线设备中，其生产效率很高，延长修复时间就意味内容不同。外部故障主要由ＰＣ外部的输人、出元Ｌ输着产品产量的损失，就是金钱、效益的损失。件产生的故障，如限位开关、电磁阀、接触器等的故障。为了提高系统的可靠性，也为了方便查找故障，提外部故障的主要检测方法有：反馈检测诊断法、逻辑错高维修效率，可根据ＰＣ输人的各类信号，为判断Ｌ作误故障检测诊断法、限故障检测诊断法和首发故障时故障的信息来源，增加故障判断、锁存程序，利用ＰＣＬ诊断法。

PLC故障排查步骤的思路和方法

PLC故障排查步骤的思路和方法plc硬件损坏或软件运行出错的概率极低，检查故障时，重点应放在PLC的外围电气元件，PLC的故障大多数是外围接口信号故障，维修时，只要PLC有部分控制的动作正常，就不用怀疑PLC的程序问题。

确认运算程序有输出，而PLC 的接口没有输出，则为接口电路故障。

PLC系统的硬件故障多于软件故障，大多是外部信号不满足或执行元件故障引起，而不是PLC系统的问题。

可根据PLC输入、输出状态来判断故障。

PLC的输入输出信号都要通过I/O通道，有些故障会在I/O接口通道上反映出来，有时通过观察I/O接口状态，就可找出故障原因。

PLC都具有自诊断功能，检查故障时可根据报警信息，查明原因并确定故障部位，也是检查和排除PLC故障的基本手段和方法。

先判断故障是全局还是局部的，上位机显示多处控制元件工作不正常，提示很多报警信息，就需要检查CPU模块、存储器模块、通信模块及电源等公共部分。

经验表明PLC控制系统出现的绝大部分故障，都是通过PLC程序检查出来的。

PLC控制系统的动作都是按照一定顺序来完成的，观察系统的动作过程，比较故障和正常时的情况，大多可发现疑点，判断出现故障原因。

有些故障可在屏幕上直接显示出报警原因，有些虽然有报警信息，但并没有直接反映出报警的原因；还有些故障不产生报警信息，只是有些动作不执行；遇到以上两种情况，跟踪PLC 程序的运行是检查故障的有效方法。

PLC故障分为软件故障和硬件故障，本文结合PLC系统现场故障处理实例，分享PLC故障维修经验，本文是PLC高手速成秘籍！！PLC主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成，其中CPU是PLC的核心，I/0部件是连接现场设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。

对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内；对于模块式PLC，各功能部件独立封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。

基于PLC技术的自诊断程序设计

基于PLC技术的自诊断程序设计摘要：PLC技术广泛应用在工业控制系统中，稳定生产是衡量PLC系统性能的重要指标，排除故障时间过长容易导致生产停机，给正常生产带来隐患及损失；如何快速发现并排除故障，缩短故障时间是PLC程序设计的难题。

通过增加自诊断程序可以帮助客户快速排除故障，缩短故障时间，减少故障带来的生产损失；本文结合笔者多年PLC程序设计经验，总结了一套基于西门子S7-300/400PLC、WinCC系统的自诊断程序设计方法，通过该诊断程序的实施可以提前诊断系统中存在的异常情况，有助于操作人员提前发现并及时解决异常情况。

关键词：自诊断；故障排除；PLC1. 引言在生产制造系统中因设备、传感器故障以及工艺参数不满足等异常情况导致系统暂停或停机的情况在所难免，生产制造系统一般不允许频繁或较长时间的停机，如何提前发现系统中存在的异常状态并指导操作人员快速解决异常情况是客户与设计工程师的共同目标。

PLC程序执行是按照预定的条件或顺序执行的，当出现故障或条件不满足等异常情况时，系统会进行自动暂停或停机处理等操作。

通常情况在程序执行时检测到故障或异常情况时通过上位机界面显示报警提示信息，让操作人员处理完异常情况，条件满足后再重启工艺程序。

这种处理流程存在滞后性，当发生异常时已经影响到系统正常运行了。

通过增加自诊断程序功能在还未开机时检查出已经存在的故障或异常情况，让操作员提前处理，这样就避免了在开机过程中出现因异常而暂停或停机的情况。

在开机过程中，自诊断程序也可检查影响当前运行的异常情况，便于帮助操作人员快速排除故障；本文以西门子S7-400PLC、WinCC系统为基础阐述PLC自诊断程序设计思路及实现方法。

2. PLC自诊断程序设计硬件框架本文阐述的PLC自诊断程序设计基于西门子S7-400H系统、WinCC组态软件设计的，操作层采用西门子SIMATIC 过程控制系统作为操作员开发系统，共设置OS冗余操作员站2个，ES工程师组态单站1个，互成冗余的两个OS操作员站，既满足了日常维护和监控的需求，也通过冗余技术，进一步提高了系统的高可靠性。

PLC的基本故障处理

PLC的基本故障处理收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知任何PLC都具有自诊断功能，当PLC异常时应该充分利用其自诊断功能以分析故障原因。

一般当PLC发生异常时，首先请检查电源电压、PLC及I/O端子的螺丝和接插件是否松动，以及有无其他异常。

然后再根据PLC基本单元上设置的各种LED的指示灯状况，以检查PLC自身和外部有无异常。

下面以FX系列PLC为例，来说明根据LED指示灯状况以诊断PLC故障原因的方法。

1.电源指示（[POWER]LED指示）当向PLC基本单元供电时，基本单元表面上设置的［POWER］LED指示灯会亮。

如果电源合上但［POWER］LED指示灯不亮，请确认电源接线。

另外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认有无负载短路或过电流。

若不是上述原因，则可能是PLC内混入导电性异物或其他异常情况，使基本单元内的保险丝熔断，此时可通过更换保险丝来解决。

2.出错指示（［EPROR］LED闪烁）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，P LC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。

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。

3.出错指示（［EPROR］LED灯亮）由于PLC内部混入导电性异物或受外部异常噪音的影响，导致CPU失控或运算周期超过200ms，则WDT出错，［EPROR］LED灯亮，PLC处于STOP，同时输出全部都变为OFF。

此时可进行断电复位，若PLC恢复正常，请检查一下有无异常噪音发生源和导电性异物混入的情况。

另外，请检查PLC的接地是否符合要求。

PLC的自动检测功能及故障诊断

PLC的自动检测功能及故障诊断PLC具有很完善的自诊断功能，如出现故障，借助自诊断程序可以方便的找到出现故障的部件，更换后就可以恢复正常工作。

故障处理的方法可参看S7-200系统手册的故障处理指南。

实践证明，外部设备的故障率远高于PLC，而这些设备故障时，PLC不会自动停机，可使故障范围扩大。

为了及时发现故障，可用梯形图程序实现故障的自诊断和自处理。

1. 超时检测机械设备在各工步的所需的时间基本不变，因此可以用时间为参考，在可编程控制器发出信号，相应的外部执行机构开始动作时起动一个定时器开始定计时，定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20%左右。

如某执行机构在正常情况下运行10s后，使限位开关动作，发出动作结束的信号。

在该执行机构开始动作时起动设定值为12s的定时器定时，若12s后还没有收到动作结束的信号，由定时器的常开触点发出故障信号，该信号停止正常的程序，起动报警和故障显示程序，使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类，及时采取排除故障的措施。

2. 逻辑错误检查在系统正常运行时，PLC的输入、输出信号和内部的信号（如存储器为的状态）相互之间存在着确定的关系，如出现异常的逻辑信号，则说明出了故障。

因此可以编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦异常逻辑关系为ON状态，就应按故障处理。

如机械运动过程中先后有两个限位开关动作，这两个信号不会同时接通。

若它们同时接通，说明至少有一个限位开关被卡死，应停机进行处理。

在梯形图中，用这两个限位开关对应的存储器的位的常开触点串联，来驱动一个表示限位开关故障的存储器的位就可以进行检测。

PLC的维护与检修虽然PLC的故障率很低，由PLC构成的控制系统可以长期稳定和可靠的工作，单对它进行维护和检查是必不可少的。

一般每半年应对PLC系统进行一次周期性检查。

检修内容包括：（1）供电电源。

查看PLC的供电电压是否在标准范围内。

交流电源工作电压的范围为85～264V，直流电源电压应为24V。

PLC系统故障诊断与排除

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图16.9 PLC内部结构图
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表16.3 CPU故障的内部故障诊断处理
故障现象
故障原因
处理方法
CPU故障运算部分故障存储器故障
CPU异常报警：微处理器故障；接于内部总线上的器件故障（指对内部总线有影响的器件）；总线断路、短路；微处理器的外部更换故障单元回路故障，如振荡回路、复位回路等。程序变化
第16章 PLC系统故障诊断与排除
内容提要
➢ PLC故障的分类及诊断（常见故障分类、故障类型及诊断方法）
➢ PLC的硬件故障诊断与排除（系统故障、CPU单元故障、I/O单元故障、噪声故障
1
PLC的控制系统中的故障分布情况是：CPU单元故障占5%； I/O单元故障占15%；系统布线故障占5%；输出设备故障占30%；输入设备故障占45%。由此可见，在PLC本身的20%的故障中，大多数是由恶劣环境造成的。而80%的故障是用户使用不当造成的。
（2）如果在更换电池后仍然出现电池异常报警，就可判定是存储器或是外部回路的漏电流异常增大所致。
（3）电源的通断总是与机械系统同步发生，这时可检查机械系统产生的噪声影响。因为电源的断开是常与机械系统运行同时发生的故障，绝大部分是电机或线圈所产生的强噪声所致。
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7．PROM不能运转当PROM不能运转时，先检查PROM插入是否良好，然后确定是否需要更换芯片。 8．电源重新投入或复位后，动作停止这种故障可认为是噪声干扰或PLC内部接触不良所致。噪声原因将在后续内容中讨论，对结构原因则可通过轻轻敲PLC 机体进行检查。还要检查一下电缆和连接器的插入状态。
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图16.4Байду номын сангаасPLC故障检查总流程图
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PLC故障诊断方法

PLC故障诊断方法
1.PLC故障的分析方法
通常全局性的故障一般会在上位机上显示多处元件不正常，这通常是CPU、存储器、通信模块和公共电源等发生故障。

PLC故障分析方法如下：
1）根据上位机的故障信息查找，准确而且及时。

2）根据动作顺序诊断故障，比较正常和不正常动作顺序，分析和发现可疑点。

3）根据PLC的输入/输出口状态诊断故障。

如果是PLC自身故障，则不必查看程序即可查询到故障。

4）通过程序查找故障。

2.电源故障的分析方法
PLC的电源为DC24V，范围是24V±5%，而是AC220V范围是220V±10%。

当主机接上电源，指示灯不亮，可能的原因有：若拔出+24V端子，指示灯亮，表明DC负载过大，这种情况，不要使用内部24V电
源；若拔出+24V端子，指示灯不亮，则可能熔体已经烧毁，或者内部有断开的地方。

当主机接上电源，指示灯POWER闪亮，则+24V和COM短路了。

BATT灯亮表明锂电池寿命结束，要尽快更换电池。

3.PLC电源的抗干扰
PLC电源的抗干扰处理的方法如下：
1）控制器、I/O电源和其他设备电源分别用不同的隔离变压器供电会更好。

2）控制器的CPU用一个开关电源，外部负载用一个开关电源。

PLC控制系统的应用与故障诊断及维护

科技论坛
ＰＬＣ控制系统的应用与故障诊断及维护
ห้องสมุดไป่ตู้袁亮
（南宁新丰塑料有限公司）
【摘要】ＰＬＣ控制系统一旦出现故障，会引起整个系统的故障，因此，必须控制故障的发生。本文主要分析了ＰＬＣ控制系统的应用，并分析了故障诊断及处理，探讨了ＰＬＣ的日常维护和预防性
维护。
【关键词】ＰＬＣ；故障；诊断；维护
ＰＬＣ技术具有其它控制器无可比拟的优点，并且即使是在恶劣的生产环境里也可以正常地工作，已广泛应用于各控制领域。但一旦ＰＬＣ控制系统发生故障，就会引起整个系统的故障，造成极大的经济损失和人员伤亡。所以，必须重视ＰＬＣ控制系统的故障诊断及维护。１ＰＬＣ控制系统的应用当前，ＰＬＣ已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等行业：１．１开关量逻辑控制用于单台设备的控制，也用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。１．２工业过程控制工业生产中存在一些温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量，ＰＬＣ采用相应的Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。ＰＩＤ调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。１．３运动控制ＰＬＣ可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。１．４数据处理ＰＬＣ具有数学运算数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于造纸、冶金、食品等大型工业控制系统。１．５通信及联网ＰＬＣ通信含ＰＬＣ间的通信及ＰＬＣ与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的ＰＬＣ都具有通信接口，通信非常方便。２故障诊断及处理２．１ＰＬＣ故障诊断的方法步骤异常情况识别：发生故障后，在切断电源和复位之前，必须识别现场设备动作状态。向运行人员了解现场设备的运行情况；并观察ＰＬＣ面板显示内容。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面板上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。并通过编程软件查看ＰＬＣ自诊断结果的显示内容。异常状态识别：为了识别异常状态如何变化。可以将开关从 “ ＲＵＮ ”位置切换至 “ ＳＴＯＰ ”位置，经短暂复位再切换至 “ ＲＵＮ ”位置开关或保持在 “ ＲＵＮ ”位置不变，切除ＰＬＣ电源后再投入运行。如果ＰＬＣ返回初始状态并能正常运转，就可判定并不是ＰＬＣ硬件故障或软件异常，而是外部原因所致，如噪声干扰、电源异常等。硬件故障判断：ＰＬＣ硬件故障具有持续性和重复性。其判断方法是切断后再接通ＰＬＣ电源或复位操作，重新装载用户程序，通过几次重复试验都发生了相同的故障，则可判定是ＰＬＣ本身的硬件故障。如果故障不现，就说明是外部环境干扰或是瞬时停电所致。程序错误判断：ＰＬＣ程序错误引起的故障具有再现性，可通过编

plc控制设备故障的诊断方法

plc控制设备故障的诊断方法PLC（可编程逻辑控制器）是工业自动化领域常用的控制设备，用于控制和监测各种机械设备和生产过程。

然而，由于不可避免的原因，PLC控制设备可能会出现故障，影响正常运行。

本文将介绍一些常见的PLC控制设备故障，并提供相应的诊断方法和解决办法。

1.通信故障故障描述：PLC与外部设备或网络之间的通信中断或异常。

解决办法：检查通信线缆：检查通信线缆是否完好无损，确认连接端口是否正确。

检查通信配置：检查PLC的通信配置参数，确保与外部设备或网络的设置匹配。

检查通信模块：检查通信模块是否正确插入并固定，确保模块与PLC的通信接口良好连接。

测试通信信号：通过使用示波器等工具来测试通信信号的传输情况，判断是否存在信号干扰或损坏。

2.输入/输出故障故障描述：PLC的输入或输出模块无法正常工作。

解决办法：检查输入/输出线缆：检查输入/输出线缆是否连接正确，并确保线缆没有断路或短路。

检查输入/输出模块配置：检查输入/输出模块的配置参数，包括地址、类型和状态等，确保配置正确。

检查电源供应：检查输入/输出模块的电源供应是否正常，确认电源电压是否符合要求。

更换故障模块：如果经过检查后仍然存在问题，可能需要更换故障的输入/输出模块。

3.编程错误故障描述：PLC程序编写存在错误或逻辑问题。

解决办法：代码审查：仔细审查PLC程序的代码，查找可能存在的语法错误、逻辑问题或死循环等。

调试模式：使用PLC的调试模式，逐步执行程序并观察其运行情况，以确定具体的问题所在。

修改程序：根据调试结果，对程序进行修改，修复错误和优化逻辑。

固件升级：如果发现PLC的固件版本较旧，可以考虑升级固件以解决已知的问题和错误。

4.电源故障故障描述：PLC的电源供应存在问题，如电源中断、过载等。

解决办法：检查电源连接：检查电源线是否连接牢固，确认插头和插座之间没有松动或脱落。

电源负载平衡：确保各个设备和模块的电源负载均衡，避免某一部分过载而导致电源故障。

PLC故障检测与显示

PLC故障检测与显示摘要：PLC拥有大量的软件资源，如果能充分利用这些软件资源进行故障的检测和诊断，将会在不增加设备成本的条件下，使系统拥有自诊断功能。

本文介绍了利用PLC进行故障检测和诊断的方法。

关键词：PLC；故障；检测；显示由PLC组成的控制系统中，一般情况下，控制设备和元件较多，逻辑关系复杂。

各种外围设备和元件及PLC本身在生产过程中都可能产生故障或误动作，PLC本身具有很完善的自诊断功能，如果出现故障，借助自诊断程序可以很方便的找到出现故障的部位，更换后就可以马上恢复工作。

对各种故障及时准确的检测、显示和报警，以便及时排除故障，这是设计控制系统时必须充分考虑的一个重要问题。

可在编制PLC用户程序时编制出故障自诊断程序，利用PLC的逻辑运算功能进行故障检测和诊断。

现代的PLC拥有较大的软件资源，像OMRON的C200H，它有几百个存储器位、几百个定时器和计数器，在软件方面有大量的裕量，我们完全可以把这些资源利用起来，用于设备故障的检测与显示，且基本不会增加系统的成本。

一、故障产生的原因PLC控制系统的常见故障，一方面可能来自于外部设备，如各种开关、传感器、执行机构和负载等，另一方面也可能来自于系统内部本身的故障，如CPU、存储器、系统总线、电源、电池、程序出错、程序执行时间大于PLC规定的时间等。

大量的统计分析与实践经验已经证明，PLC 本身是很少发生故障的，这些PLC本身的故障可利用其本身的自诊断功能进行检查。

控制系统故障主要发生在各种外部设备，常见的有行程开关、接触器、检测元件等触点的损坏，控制逻辑出现了错误等，对于这些故障可采用编程的方法进行检测和处理。

二、故障检测方法故障检测的基本方法就是利用PLC软件的逻辑或运算功能，把现场采样到的各种(模拟量或开关量)信息，与预先存入PLC内存中的正常数值或状态进行比较，一旦它们的差异超过所允许的范围则报警。

常用的故障检测方法有以下几种：（一）直接检测法通过检测被控制设备或元器件的逻辑状态（工作状态），直接通过某种方式显示出来的方法。

PLC的自诊断及故障诊断功能

PLC的自诊断及故障诊断功能
一、故障特性
PLC通电后，首先执行系统内部的自诊断程序，检查PLC各部件操作是否正常，并将检查的结果显示给操作人员。

自诊断的内容为I/O部分、存储器、CPU等。

在FPl系列PLC操纵单元的前面板上设置了RUN LED、PROG LED、ERR LED、ALARM LED指示灯。

系统的用户程序在执行过程中，一旦出现故障或者特殊，即可通过上述指示灯显示给操作人员，便于操作人员及时地发现并排除故障。

二、常见故障及其诊断方法
系统工作过程中一旦发生故障，首先是要充分地熟悉故障，比如故障发生时的现象、故障的地点等等，然后再去分析故障产生的原因，并设法排除。