PLC电气系统中的故障原因与维护处理技术分析

魏新文

摘 要：通过对水隔离泵PLC电气系统的故障原因进行分析，探析了PLC电气系统中故障的维护、处理技术，旨在为相关的PLC电气维护人员提供一定的技术参考。

关键词：PLC电气系统；自动化；故障原因；维护处理技术

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）04-0025-02

随着工业设备自动化控制技术的发展，可编程序控制器已逐渐取代了继电器，在工业设备控制中被广泛应用。 我公司于2007年引进PLC微机系统对水隔离泵液压站电磁阀实行控制，主要作用是连接微机与液压站，将水隔离泵罐体的工作状态反映给PLC，接受PLC的指令，实现水隔离泵三个罐体的往返运动，以达到污水排放的目的。在罐体复杂的循环处理过程中，任何一个指令不到位，PLC输出控制都将出现紊乱现象，使选矿厂污水无法及时、连续排放。这会使生产停顿，公司将产生不了效益。只有及时、快速地找到故障原因，采取相应的维修技术排除故障，才能保证选矿厂的正常运转。

其运转控制图如图1所示。

1 水隔离泵PLC电气系统的故障原因

水隔离泵PLC电气系统故障按输出、输入信号分主要有以下几种。

1.1 输出信号故障

水隔离泵PLC输出信号故障主要体现为执行元件和控制元件的故障。在通常情况下，会出现机械动作的零件磨损和电气元器件的损坏，例如，水隔离泵罐体中浮球移动不到位；浮球与罐体摩擦过大；浮球磨损较大，与传感器接触不到位；电磁阀体内存在异物造成的阀芯堵塞和中间推杆弯曲导致电磁阀无法动作；输出控制线路板元器件损坏和线路板触点接触不良等。出现输出故障时，仔细观察输出控制元件和执行元件的运行状况，找出故障点并加以排除即可。

1.2 输入信号故障

水隔离泵PLC输入信号的主要作用是实现罐体的顺序控制。如果没有输入信号，就不能够满足顺序控制的条件，PLC就不能进行下一个动作的运行。使系统出现这种故障的原因主要有传感器损坏、传输线路故障、输入电源控制线路板损坏和元器件接触不良等。出现输入故障时，会使部分输出控制无效和输出紊乱，此时，需根据梯形图分析与输出控制无效、紊乱相关的控制点，然后进行深入、细致的故障分析，直至找到真正的故障点为止。

2 数显仪表故障原因

数显仪表作为PLC与用户的互动平台，它是用户指挥PLC控制的桥梁。根据水隔离泵数控显示仪表的显示状况，可将故障分为以下三种。

2.1 出现故障没有任何显示

当PLC电气系统出现这种故障时，由于仪表没有任何指示，维修人员无从下手。在排除两者的通讯线路和仪表本身的故障后，根据电气系统的具体故障现象，结合相关的理论知识进行分析、判断，找出具体的故障原因。当涉及到线路板故障维修时，在正常状况下厂家是不会提供线路板图纸的，只能自己绘制相关的技术草图，借助相关仪器进行维修，程序较为复杂。

2.2 仪表有故障显示但不体现故障原因

通常PLC电气系统的故障诊断功能是根据厂家的要求设置的，往往功能不够完善。当出现故障时，报警信息只能指出故障的大概位置，且有时报警信息会出现误报，误导维修人员。这时，维修人员应根据电气系统的具体故障现象，结合自身的经验进行综合分析和判断，这样才能找出电气系统故障的真正原因。

2.3 故障报警直接体现故障原因

这主要是故障较为简单或仪表自身检测功能完善，故障报警才会直接体现故障原因。数控仪表如果具有完善的检测功能，其PLC与仪表间的通信功能也必须完善，而硬件系统和软件系统要求较为复杂，造价相对昂贵。随着科学技术的发展，工业自动化控制的要求越来越高，PLC自诊断系统的成本越来越低，厂家根据PLC的性价比，将会选择检测功能更加完善的数控仪表，这使得电气维修人员的维修工作将更为简单、快捷。

针对这个现状，我公司电气维修人员必须加强学习，学会分析和辨识PLC梯形图，才能及时处理PLC电气故障。

3 故障的维护、处理技术

设备运转是按照工艺要求和生产需要设计相应流程的，并按照一定的动作顺序进行。随着现代工业自动化程度的提高，PLC已被广泛应用在电气自动化控制过程中，提高PLC故障检测水平是摆在电气维修人员面前的紧迫任务。以下是一些基本的维修、处理方法。

3.1 根据动作顺序进行维修处理

维修人员在进行故障诊断时，应仔细观察机械装置的运动过程，通过比较运转正常与出现故障之间的差异，准确找到故障点，通过相应的诊断措施分析故障原因，再进行维修处理。

3.2 根据I/O状态进行维修处理

PLC电气系统的I/O接口是实现PLC与外部设备连接的唯一端口，是PLC故障的多发点。相关的技术维修人员可将故障时和正常时的PLC电气系统I/O接口的指示状态进行分析、比较，找出故障的原因后进行处理。

3.3 根据PLC梯形图进行维修处理

对PLC梯形图进行分析和故障诊断是解决故障的主要方法。这种方法是根据运转设备的动作顺序、连锁关系和工作原理，结合PLC系统的自我诊断系统，依据PLC梯形图查看相关的标志位的输出/输入状态，从而确定故障原因后进行维修和处理。

3.4 根据动态跟踪梯形图进行维修处理

当PLC电气系统发生故障时，可以通过PLC动态跟踪，跟踪输入/输出标志状态的瞬间变化，依照PLC动作原理诊断故障原因，并进行处理。

3.5 根据报警号进行维修处理

根据PLC电气系统的自我诊断功能显示的报警信息，维修人员能够迅速、准确地找到故障地点并采取相应的措施排除故障。

3.6 根据控制对象工作原理进行维修处理

PLC电气控制系统通常是按照控制对象的工作原理进行设计的。当出现故障时，通过PLC电气系统的I/O状态依照控制对象的工作原理进行分析和诊断，找出故障原因后采取有效的手段进行维护、处理。

4 结束语

总之，PLC电气系统故障诊断的关键在于了解运转设备的工艺流程和动作顺序，弄清检测开关的准确位置和标识，掌握设备动作原理，结合PLC电气系统的自我诊断功能，通过跟踪PLC电气系统的I/O接口和梯形图的动态变化，准确找出故障原因，并采取相应的维修处理技术排除故障。

参考文献

[1]李宪文.浅析PLC在数控机床故障诊断中的运用[J].中国新技术新产品，2012（14）：102.

[2]杨勇，王银成，李世君.机床PLC不运行故障原因解析及排除方法[J].金山，2012（3）；147-148.

〔编辑：白洁〕

Abstract： Based on the isolation pump PLC electrical system fault reasons were analyzed， and the analysis of PLC in the electrical system fault maintenance， processing technology， related PLC electrical maintenance staff is dedicated to provide you with certain technical reference.

Key words： PLC electrical system； automation； fault cause； maintenance process technology