PLC控制系统的故障诊断技术

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1、PLC控制系统的故障诊断技术【摘要】(PLC)作为一种可编程控制器在工业生产屮的应用越来越广泛，随着PLC控制系统的广泛应用，其系统的稳定性和可靠性越来越引起人们的重视。本文从实际出发，通过对PLC控制系统的故障常见部位的分析，积极探索有效的诊断技术，以保障在工业生产中能发挥良好的效果。【关键词】PLC控制系统故障诊断技术中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：一、引言近年來，随着PLC控制器的不断更新，其性能要求也在不断提高，面対新的要求，PLC可控编程系统的故障诊断技术也需要不断完善，尤其是面对新设

2、备时，准确的判断故障并进行有效的控制对于工业生产活动有着重耍的意义。二、控制系统的结构及故障诊断的任务(一)控制系统的结构及故障类型PLC控制系统由一下几部分组成，主要是被控对象、传感器、控制器和执行器四部分组成，而这四部分当屮又分为电子、机械、软件和其它的因素，是具有典型性的系统结构。针对于控制系统的结构，那么在组成控制系统的所有环节中都有可能发生故障，但是从整体上可以分为一下三个类型：分别是被控制对象故障，即在被控制对象中的一个子设备不能良好的发挥莫功能；仪表故障，即控制系统的传感器、执行器和计算机的相关

3、接口发生故障；计算机软件，即包括计算机诊断程序和控制算法程序在内的软件发生故障。(一)故障诊断的任务实现控制系统的故障诊断任务，可以按照由低级到高级，从简单到复杂的程序进行故障的发现，一般从以下四个方面进行完成：1、故障建模。具体指按照先验信息和输入输出之间的关系，逐步建立系统故障的数学模型，将此作为故障检测和诊断的依据。2、故障检测。故障检测可以从可测或者不可测的佔计变量中，去努力判断运行的系统是否会发生故障，如果系统发生问题，就会发出相应的警报。3、故障的分离。当系统发生故障的时候，首选要给出故障源头的位

4、置，进而区别故障原因到底来口执行器、传感器还是被控对象。4、故障分类、评价和决策。当准确判断故障之后，要深入分析故障存在的严重程度、还有就是系统的影响和发展的趋势，通过不同的情况来进一步采取不同的措施。三、PLC控制系统的故障分布对于控制系统故障的早期诊断对于T业生产有着重要的意义，为了缩短早期故障期，进一步延长随机故障期，推迟耗损故障期的到來，我们一般会采用的方法，在体统设计伊始就采取一定的措施，在耗损故障期到来之前，首先更换进入耗损期故障的元器件。当然，为了更好的找到故障的位置，做好上述工作，首先对于故障

5、分布的部位进行相当的熟悉。故障的分布一般如下：(-)外部故障控制系统的外部故障具体指在实际工作过程中直接联系的各种开关、执行机构、传感器和负载等设备。这部分设备发生故障的时候，一般会直接影响系统的相关控制功能，产生故障的原因一般是设备本身存在质量问题或者是设别寿命的原因。（二）系统故障系统故障是系统运行的全局性故障。系统故障分为固定性故障和偶然性故障。偶然性故障指故障发生后，可重新启动使系统恢复正常；定性故障指的是故障发生后，重新启动不能恢复而需要更换硬件或软件，系统才能恢复正常。固定性故障一般由系统设计不当

6、或系统运行年数较长所致。（三）硕件故障在控制系统中硬件故障主要指系统的模板损坏而带来的故障问题，这种故障一般情况下表现明显，而口.影响起來也是局部，导致这种问题的原因是设备在使用过程中使用时间较长，模板的元件老化而造成的。（四）软件故障软件故障是软件木身所包含的错误所引起的，主耍是软件设计考虑不周，在招待中一旦条件满足就会引发。图1列出了PLC控制系统的故障分布情况。由图2中知，在系统总故障中，只有5%的故障发生在PLC中,这说明PLC本身的可靠性远远高于外部设备的可靠性。PLC的5%故障屮，90%的故障发生

7、在F0模板中，只冇10%的故障发生在控制器屮，也就是说，发生在PLC的CPU、存储器、系统总线和电源中的故障只占系统全部故障的5%,而发生在F0模板中的故障也只占系统全部故障的图1系统的故障分布四、PLC控制系统常见故障诊断方法（-）PLC控制系统故障的宏观诊断故障的宏观诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下：1、是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则根据使用情况可初步判断出故障类型、发牛部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、

8、模板安装故障、现场操作故障等。2、如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。首先检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障；然后检查PLC的I/O模板是否有故障；最后检查PLC的CPU是否冇故障。3、采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则可能是系统设计错误，此时要重新检查系统设计，包括硬件设计和软件