應(yīng)用PLC－ANALYZER工程軟件，解決設(shè)備修理中的疑難雜癥

喬英輝

(上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司，上海 200240)

0 引言

PLC－ANALYZER pro 5是德國(guó)AUTEM公司生產(chǎn)的一個(gè)工程軟件系統(tǒng)，可對(duì)受控PLC設(shè)備進(jìn)行邏輯分析和獲取被記錄的數(shù)據(jù)。使用此軟件可以很容易地獲取PLC的信息特征(例如輸入、輸出、標(biāo)志、數(shù)據(jù)字等)并對(duì)他們進(jìn)行評(píng)估。它的在線顯示功能讓信號(hào)波形的實(shí)時(shí)觀測(cè)成為可能。此外，可對(duì)指定的特定事件進(jìn)行長(zhǎng)期記錄，用于對(duì)偶然發(fā)生的錯(cuò)誤備案，便于以后進(jìn)行分析。

該軟件帶有各類驅(qū)動(dòng)，支持西門子SIMATIC S5、S7，OMRON C/CV/CS1，三菱 MELSEC Q/A/FX等各主流PLC系統(tǒng)設(shè)備。

對(duì)于一般的設(shè)備而言，由于信號(hào)是緩慢變化的，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以用肉眼觀察PLC器件上的輸入、輸出狀態(tài)變化，或者用相應(yīng)PLC設(shè)備的編程軟件來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控各信號(hào)狀態(tài)，從而迅速地判斷故障發(fā)生的原因，解決問題。對(duì)于快速、周期性工作的設(shè)備而言(例如沖床等)，其信號(hào)是快速變化的，有時(shí)根本無(wú)法觀察信號(hào)的變化。運(yùn)用PLC－ANALYZER pro 5軟件對(duì)指定的特定事件進(jìn)行長(zhǎng)期記錄的功能，可以迅速地確定故障點(diǎn)。

1 PLC－ANALYZER pro 5軟件使用方法

以與西門子SIMATIC S7－300/400 PLC設(shè)備連接監(jiān)控為例，說(shuō)明軟件的使用方法。首先，啟動(dòng)PLC －ANALYZER pro 5軟件，打開“File”菜單，選擇“New project”，給項(xiàng)目起名。選擇“下一步”，進(jìn)入具體的設(shè)置界面。在項(xiàng)目選項(xiàng)的地址(addresses)區(qū)域，PLC驅(qū)動(dòng)選擇 SIMATIC S7－MPI 2(表示與S7－300/400 PLC連接，采用MPI通訊方式，PLC地址為2)，然后在地址框內(nèi)輸入要監(jiān)控的PLC的各類信號(hào)的位(Bit)，在右邊的框內(nèi)出現(xiàn)相應(yīng)的字節(jié)(Byte)。PLC監(jiān)控地址設(shè)定見圖1。

圖1 PLC監(jiān)控地址設(shè)定

接下來(lái)在項(xiàng)目選項(xiàng)界面選擇在線(online)區(qū)域。將要監(jiān)控的具體的位(Bit)，從地址(addresses)區(qū)域選擇，然后在在線窗口地址(addresses in online windows)區(qū)域顯示。然后配置各個(gè)所監(jiān)控的變量的位置、高度和顏色。再設(shè)定在線監(jiān)控的采樣時(shí)間，一般為20 ms。其余三個(gè)選擇區(qū)域采用默認(rèn)設(shè)置，最后點(diǎn)擊確定，設(shè)置完成。PLC在線界面設(shè)置見圖2。

圖2 PLC在線界面設(shè)置

項(xiàng)目設(shè)置好以后，打開所需監(jiān)控的項(xiàng)目，連接好MPI電纜和適配器，在PLC－ANALYZER pro 5軟件的“Project”菜單，選擇“Start acquisition”，開始監(jiān)控。選擇“Stop acquisition”，結(jié)束監(jiān)控。保存記錄數(shù)據(jù)，以便于以后的狀態(tài)分析。

2 實(shí)例

2.1 實(shí)例1

圖3 蕪湖16 T離合器控制梯形圖

一臺(tái)JD91－16蕪湖16T高速?zèng)_槽機(jī)，采用的PLC型號(hào)是OMRON CJ1M。在使用過(guò)程中，偶爾會(huì)發(fā)生無(wú)故停機(jī)的故障，有時(shí)一天幾次，有時(shí)會(huì)連續(xù)正常使用幾天。檢查各相關(guān)的零部件，都沒有任何問題。運(yùn)用PLC－ANALYZER pro 5軟件，聯(lián)機(jī)監(jiān)控。根據(jù)該設(shè)備的PLC梯形圖(控制梯形圖見圖3)，以離合器動(dòng)作信號(hào)2.06作為監(jiān)控主線(因?yàn)榘l(fā)生停機(jī)故障的時(shí)候，離合器必定放開)，再加上各種影響離合器動(dòng)作的外部信號(hào)，例如0.12(SB12 連續(xù)行程停止按鈕)、0.13(腳踏開關(guān))、0.14(SA5壓片接入選擇開關(guān))、1.00(SQ4 卸片下限位開關(guān))、1.03(SQ7終點(diǎn)開關(guān))等外部信號(hào)。當(dāng)又發(fā)生無(wú)故停機(jī)故障時(shí)，觀察PLC－ANALYZER pro 5軟件上的記錄數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn) 1.00(SQ4卸片下限位開關(guān))信號(hào)有一個(gè)5 ms的電平跌落，當(dāng)該電平跌落時(shí)，離合器信號(hào)2.06斷開，沖床也就停止工作了。分析1.00(SQ4卸片下限位開關(guān))電平跌落的原因，初步判斷是該限位開關(guān)的位置處于臨界狀態(tài)。當(dāng)沖床工作時(shí)，由于振動(dòng)，限位開關(guān)偶爾會(huì)斷開。確定故障原因后，調(diào)整限位開關(guān)的位置，解決了問題。PLC－ANALYZER pro 5軟件對(duì)蕪湖16 T高速?zèng)_槽機(jī)離合器監(jiān)控圖見圖4。

2.2 實(shí)例2

一臺(tái)HUQ400.23德國(guó)進(jìn)口400 T自動(dòng)上下料流水線沖床，采用的PLC型號(hào)是西門子公司的S7－400。在自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行中，硅鋼片下料時(shí)，偶爾沒有在堆垛處落下，產(chǎn)生飛片現(xiàn)象，沖床停機(jī)并報(bào)警，報(bào)警信息為M670.5—Gr.77電磁堆垛區(qū)域－A6電流監(jiān)控。飛片現(xiàn)象出現(xiàn)，既影響生產(chǎn)的連續(xù)性，又會(huì)出現(xiàn)人身傷害事故，必須及時(shí)解決。

圖5 電磁吸鐵控制電流流通監(jiān)控

觀察PLC的輸入、輸出點(diǎn)信號(hào)，沒有找出問題所在。運(yùn)用PLC－ANALYZER pro 5軟件，對(duì)影響M670.5這個(gè)點(diǎn)的相關(guān)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，具體的監(jiān)控信號(hào)是電磁吸鐵控制電流流通監(jiān)控見圖5。發(fā)現(xiàn)當(dāng)M670.5為“1”時(shí)，I286.5這個(gè)點(diǎn)的信號(hào)沒有出現(xiàn)。根據(jù)PLC程序解讀，當(dāng)A286.5信號(hào)為“1”時(shí)，電磁吸鐵控制器使能，輸出直流電壓到電磁鐵，同時(shí)有電流流通信號(hào)到PLC的I286.5。如果A286.5信號(hào)為“1”，經(jīng)過(guò) T314 延時(shí) 250 ms后，I286.5 信號(hào)仍為“0”，M670.5變?yōu)椤?”，沖床停機(jī)報(bào)警，電磁吸鐵控制器的使能信號(hào)斷開。由于該電磁鐵為斷電吸持，通電放開型，與一般的電磁吸鐵不同。使能信號(hào)的斷開，使得在堆垛處該落下的硅鋼片沒有落下，產(chǎn)生飛片。對(duì)監(jiān)控圖二分析，出現(xiàn)故障時(shí)，I286.5信號(hào)缺失。拆開電磁吸鐵控制器，發(fā)現(xiàn)電壓輸出信號(hào)和電流流通監(jiān)控信號(hào)是并聯(lián)的，不同的是該電流監(jiān)控信號(hào)用光電耦合器隔離。懷疑光電耦合器不良，調(diào)換后，一切恢復(fù)正常。

2.3 實(shí)例3

一臺(tái)德國(guó)進(jìn)口的萬(wàn)家頓400T自動(dòng)沖床，采用的PLC型號(hào)是西門子公司S7－400。硅鋼片從模具中打出料時(shí)，一般情況幾十片或上百次會(huì)發(fā)生一次故障，報(bào)警停機(jī)。報(bào)警信息為:Gr.21滑塊打料器未駛出(時(shí)間監(jiān)控器)。檢查打料器油缸的上下位置檢測(cè)接近開關(guān)，沒有問題，相應(yīng)的安裝位置也在正常范圍內(nèi)。用常規(guī)檢查手段，找不到故障點(diǎn)。用PLCANALYZER pro 5軟件監(jiān)控記錄，根據(jù)PLC梯形圖(打棒監(jiān)控局部PLC梯形圖見圖6)，打料器信號(hào)監(jiān)控圖見圖7。分析圖7，發(fā)現(xiàn)當(dāng)M52.4為“1”以后，M52.6沒有及時(shí)為“1”。這樣，當(dāng)持續(xù)時(shí)間超過(guò)500 ms后，T50動(dòng)作，觸發(fā) M732.0報(bào)警信號(hào)。T50就是滑塊打料器駛出監(jiān)控時(shí)間，這個(gè)動(dòng)作要在500 ms內(nèi)完成。當(dāng)打棒動(dòng)作時(shí)，I90.1沒有及時(shí)斷開，根據(jù)圖紙，I90.1來(lái)自繼電器K20的常開觸點(diǎn)，K20由接近開關(guān)B20驅(qū)動(dòng)。接近開關(guān)經(jīng)檢查沒有問題，懷疑繼電器K20觸點(diǎn)不良。調(diào)換新的繼電器后，一切正常。

圖6 打棒監(jiān)控局部PLC梯形圖

圖7 滑塊打料器各信號(hào)監(jiān)控圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)單介紹了PLC－ANALYZER pro 5工程軟件的功能、特點(diǎn)以及使用方法。通過(guò)具體的實(shí)例分析，說(shuō)明了PLC－ANALYZER pro 5軟件的實(shí)用性。對(duì)于偶發(fā)性故障而言，要捕捉故障發(fā)生具體部位，非常困難。利用PLC－ANALYZER pro 5軟件的事件記錄功能，可以在線紀(jì)錄各類數(shù)據(jù)并保存，事后對(duì)其進(jìn)行分析處理。對(duì)于電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)用各類先進(jìn)的技術(shù)手段和工具來(lái)快速分析判斷電氣故障發(fā)生的部位并予以解決，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因而可以說(shuō)，PLC－ANALYZER pro 5軟件是一個(gè)極為有用的工具。