三菱PLC維修控制系統的結構及故障診斷的任務(wù)

　?。ㄒ唬┛刂葡到y的結構及故障類(lèi)型

　　三菱PLC控制系統由一下幾部分組成，主要是被控對象、傳感器、控制器和執行器四部分組成，而這四部分當中又分為電子、機械、軟件和其它的因素，是具有典型性的系統結構。針對于控制系統的結構，那么在組成控制系統的所有環(huán)節中都有可能發(fā)生故障，但是從整體上可以分為一下三個(gè)類(lèi)型：分別是被控制對象故障，即在被控制對象中的一個(gè)子設備不能良好的發(fā)揮其功能；儀表故障，即控制系統的傳感器、執行器和計算機的相關(guān)接口發(fā)生故障；計算機軟件，即包括計算機診斷程序和控制算法程序在內的軟件發(fā)生故障。

　?。ǘ┤釶LC故障診斷的任務(wù)

　　實(shí)現控制系統的故障診斷任務(wù)，可以按照由低級到高 級，從簡(jiǎn)單到復雜的程序進(jìn)行故障的發(fā)現，一般從以下四個(gè)方面進(jìn)行完成：1、故障建模。具體指按照先驗信息和輸入輸出之間的關(guān)系，逐步建立系統故障的數學(xué)模型，將此作為故障檢測和診斷的依據。2、故障檢測。故障檢測可以從可測或者不可測的估計變量中，去努力判斷運行的系統是否會(huì )發(fā)生故障，如果系統發(fā)生問(wèn)題，就會(huì )發(fā)出相應的警報。3、故障的分離。當系統發(fā)生故障的時(shí)候，要給出故障源頭的位置，進(jìn)而區別故障原因到底來(lái)自執行器、傳感器還是被控對象。4、故障分類(lèi)、評價(jià)和決策。當準確判斷故障之后，要深入分析故障存在的嚴重程度、還有就是系統的影響和發(fā)展的趨勢，通過(guò)不同的情況來(lái)進(jìn)一步采取不同的措施。

　　三菱PLC控制系統常見(jiàn)故障診斷方法

　?。ㄒ唬┤釶LC 控制系統故障的宏觀(guān)診斷

　　故障的宏觀(guān)診斷就是根據經(jīng)驗，參照發(fā)生故障的環(huán)境和現象來(lái)確定故障的部位和原因。PLC 控制系統的故障宏觀(guān)診斷方法如下：

　　1、是否為使用不當引起的故障，如屬于這類(lèi)故障，則根據使用情況可初步判斷出故障類(lèi)型、發(fā)生部位。常見(jiàn)的使用不當包括供電電源故障、端子接線(xiàn)故障、模板安裝故障、現場(chǎng)操作故障等。

　　2、如果不是使用故障，則可能是偶然性故障或系統運行時(shí)間較長(cháng)所引發(fā)的故障。對于這類(lèi)故障可按PLC 的故障分布，依次檢查、判斷故障。首先檢查與實(shí)際過(guò)程相連的傳感器、檢測開(kāi)關(guān)、執行機構和負載是否有故障；然后檢查PLC 的I/O 模板是否有故障；后檢查PLC 的CPU 是否有故障。

　　3、采取上述步驟還檢查不出故障部位和原因，則可能是系統設計錯誤，此時(shí)要重新檢查系統設計，包括硬件設計和軟件設計。

　?。ǘ?strong>三菱PLC 控制系統故障的微觀(guān)診斷

　　1、電源故障

　　三菱PLC 容生故障的地方一般在電源系統和系統總線(xiàn)。電源在連續工作中，電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可避免的。PLC 的電源輸入前端應加隔離變壓器，某些場(chǎng)合，可同時(shí)采用加隔離變壓器和低通濾波器的方法，抑制來(lái)自電網(wǎng)的干擾與沖擊。變壓器二次連接線(xiàn)應采用雙絞線(xiàn)，同時(shí)加裝降溫措施，并定期除塵。系統總線(xiàn)的損壞主要出現在模塊式PLC 上。模塊式PLC 多為插件結構，經(jīng)常插拔模塊會(huì )造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線(xiàn)損壞。在環(huán)境溫度、濕度的影響下，總線(xiàn)印刷線(xiàn)路的老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統總線(xiàn)損壞的原因。所以在系統設計和處理系統故障時(shí)，要考慮到空氣、塵埃、腐蝕等因素對設備的破壞。外界環(huán)境干擾也是造成PLC 系統故障的重要原因，因此電源、傳感器、儀表等布線(xiàn)應盡量與動(dòng)力電纜分開(kāi)敷設， 特別要遠離高干擾的變頻器輸出電纜，并將PLC 規范接地。如果硬件上不能抑制干擾，也可以借助軟件編程，如利用PLC 軟元件里的定時(shí)器、計數器、繼電器等。

　　2、三菱PLC CPU故障處理

　　CPU故障的主要表現是CPU單元停機或者是RUN_LED燈不亮。這種現象的產(chǎn)生是由以下幾個(gè)原因造成的：一是噪聲干擾，電源異常無(wú)法正常工作。二是CPU控制程序出現錯誤或者是丟失。三是CPU內部總線(xiàn)上的電元器件產(chǎn)生故障或者是總線(xiàn)線(xiàn)路產(chǎn)生故障。四是微處理故障。針對CPU故障的處理，首先要根據新疆地區PLC控制的實(shí)際情況來(lái)分析故障原因。如果是噪聲干擾造成的故障，則需要重啟CPU或者是重新上電。如果控制程序出現了錯誤，就是要及時(shí)修改或者是重新裝載程序。當內部總線(xiàn)出現問(wèn)題，處理的措施一般都是要更換故障單元或者是要重新布置線(xiàn)路。微處理故障是核心故障，出現這種故障就要更換CPU了。

　　3、輸入輸出故障

　　輸入輸出故障可以從兩個(gè)角度來(lái)考率。一是輸入故障。二是輸出故障。把兩者分開(kāi)來(lái)予以論述。輸入故障。輸入故障的主要表現是PLC控制器運行過(guò)程中出現的輸入全部不接通，輸入斷電、關(guān)斷等現象。針對輸入故障的處理，如果是斷電了的話(huà)，要檢查回路，如果是回路問(wèn)題要及時(shí)修改回路。輸入全部不接通有可能是電壓過(guò)低造成的，這時(shí)就要輸入額定電壓。輸出故障的表現是整個(gè)模塊輸出不接通或者是整個(gè)模塊全部不關(guān)斷等現象。針對這些現象的處理，要根據故障原因的不同來(lái)分別處理。

　　三、三菱PLC控制系統的故障分布

　　對于控制系統故障的早期診斷對于工業(yè)生產(chǎn)有著(zhù)重要的意義，為了縮短早期故障期，進(jìn)一步延長(cháng)隨機故障期，推遲耗損故障期的到來(lái)，我們一般會(huì )采用的方法，在體統設計伊始就采取一定的措施，在耗損故障期到來(lái)之前，首先更換進(jìn)入耗損期故障的元器件。當然，為了更好的找到故障的位置，做好上述工作，首先對于故障分布的部位進(jìn)行相當的熟悉。故障的分布一般如下：

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　　控制系統的外部故障具體指在實(shí)際工作過(guò)程中直接聯(lián)系的各種開(kāi)關(guān)、執行機構、傳感器和負載等設備。這部分設備發(fā)生故障的時(shí)候，一般會(huì )直接影響系統的相關(guān)控制功能，產(chǎn)生故障的原因一般是設備本身存在質(zhì)量問(wèn)題或者是設別壽命的原因。

　?。ǘ┫到y故障

　　系統故障是系統運行的全局性故障。系統故障分為固定性故障和偶然性故障。偶然性故障指故障發(fā)生后，可重新啟動(dòng)使系統恢復正常；定性故障指的是故障發(fā)生后，重新啟動(dòng)不能恢復而需要更換硬件或軟件，系統才能恢復正常。固定性故障一般由系統設計不當或系統運行年數較長(cháng)所致。

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　　在控制系統中硬件故障主要指系統的模板損壞而帶來(lái)的故障問(wèn)題，這種故障一般情況下表現明顯，而且影響起來(lái)也是局部，導致這種問(wèn)題的原因是設備在使用過(guò)程中使用時(shí)間較長(cháng)，模板的元件老化而造成的。

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　　軟件故障是軟件本身所包含的錯誤所引起的，主要是軟件設計考慮不周，在招待中一旦條件滿(mǎn)足就會(huì )引發(fā)。圖1列出了PLC控制系統的故障分布情況。由圖2中知, 在系統總故障中，只有5% 的故障發(fā)生在PLC中，這說(shuō)明PLC本身的可靠性遠遠高于外部設備的可靠性。PLC的5%故障中，90%的故障發(fā)生在FO模板中，只有10% 的故障發(fā)生在控制器中，也就是說(shuō)，發(fā)生在PLC的CPU、存儲器、系統總線(xiàn)和電源中的故障只占系統全部故障的5% ，而發(fā)生在FO模板中的故障也只占系統全部故障的5%