西門子PLC維修案例分析

于海+魏征

摘 要：首先對(duì)PLC發(fā)展史進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，其次結(jié)合凈化水處理裝置所使用的西門子PLC進(jìn)行維修案例分析，通過(guò)實(shí)踐維修，掌握PLC的模塊化結(jié)構(gòu)，從而更深入了解PLC，更加綜合掌握其軟件、硬件。在裝置出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行，故障等情況提供判斷，從而保證裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)；模塊化；故障

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）11-0048-02

1 PLC發(fā)展史

PLC首先出現(xiàn)在汽車領(lǐng)域，在20世紀(jì)70年代開(kāi)始發(fā)展，當(dāng)時(shí)通用汽車提出軟連接代替硬連接，可靠性高于繼電控制，成本低，體積小，根據(jù)不同的生產(chǎn)線，硬件改動(dòng)小，維護(hù)方便等要求，促成了大規(guī)模生產(chǎn)線的控制由繼電控制向使用方便、靈活，價(jià)格便宜可靠性更高的控制器方向發(fā)展，它實(shí)現(xiàn)了繼電-接觸器控制的硬連線邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)的軟件邏輯編程，同時(shí)滿足工業(yè)發(fā)展的需求，從最初發(fā)展到現(xiàn)在，典型的PLC硬件結(jié)構(gòu)如下：電源部分、中央處理單元、輸入模塊、輸出模塊。按照控制的點(diǎn)數(shù)不同，可將PLC分為大、中、小3種類型；按結(jié)構(gòu)又可分為整體式和模塊式，小型PLC一般都采用整體式，而大、中型采用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣的優(yōu)點(diǎn)是：按需選擇模塊，當(dāng)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，易于更換模塊及維修[1]。

2 案例分析

本案例來(lái)自凈化水控制工藝，流程如下：原水泵將原水罐內(nèi)水加入到過(guò)濾設(shè)備中，過(guò)濾設(shè)備有機(jī)械過(guò)濾器和軟化器，再將經(jīng)過(guò)凈化和軟化的水通過(guò)一級(jí)膜過(guò)濾，出來(lái)后進(jìn)入二級(jí)膜，二級(jí)膜出來(lái)的水經(jīng)在線分析，得出水質(zhì)中氯離子及導(dǎo)電性的指標(biāo)，如滿足工藝要求，將凈化水通過(guò)一二級(jí)高壓泵打入凈化水罐，如分析不滿足工藝要求，直接將水排掉。一日早班巡檢發(fā)現(xiàn)原水泵一直運(yùn)行，在手動(dòng)狀態(tài)下，原水泵停止不了；在自動(dòng)狀態(tài)下，原水泵也不能停止，為了停止原水泵，只能采取強(qiáng)制斷電源的方式。現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕沒(méi)有問(wèn)題，檢查電氣控制圖1所示，原水泵電機(jī)運(yùn)行，證明KM1一直得電，電源回路一直閉合，KM1一直得電，兩個(gè)回路必定有一條始終讓KM1線圈得電，由于手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕沒(méi)有問(wèn)題，那問(wèn)題智能出現(xiàn)在Y0，經(jīng)進(jìn)一步檢查，Y0為PLC的一組開(kāi)關(guān)量輸出，同時(shí)PLC面板上Y0輸出的指示示燈一直亮，這樣初步判斷，問(wèn)題出現(xiàn)在PLC上。

將系統(tǒng)全部斷電后重新送電，并將系統(tǒng)打到自動(dòng)模式，這時(shí)測(cè)量Y0輸出端，一直沒(méi)電，模擬一段時(shí)間延時(shí)后，原水泵自動(dòng)啟動(dòng)，PLC面板上輸出Y0指示燈亮，參照控制邏輯圖2，模擬進(jìn)水原水箱低液位，正常是要自動(dòng)停止原水泵，但模擬發(fā)現(xiàn)泵一直運(yùn)行，得出結(jié)論P(yáng)LC出現(xiàn)問(wèn)題。

首先檢查軟件部分，連好通訊線，檢查程序，控制邏輯沒(méi)有問(wèn)題。結(jié)束通訊，將系統(tǒng)斷電，將PLC連接電源線下掉、拔出輸入輸出模塊端子排，解除軌道固定端子，將PLC整體拿下，進(jìn)行檢查。檢查所有與輸出Y0有關(guān)的點(diǎn)，硬件部分發(fā)現(xiàn)，在輸出模塊的電路板上，發(fā)現(xiàn)PLC Y0輸出繼電器，經(jīng)檢查測(cè)量，線圈沒(méi)有問(wèn)題，但是觸點(diǎn)狀態(tài)不對(duì)，模擬后發(fā)現(xiàn)，無(wú)論線圈得電還是失電，Y0繼電器輸出觸點(diǎn)一直閉合，因此問(wèn)題出現(xiàn)在PLC輸出上，輸出繼電器故障，將其余閑置點(diǎn)更改為本回路控制，控制邏輯正常，原水泵工作正常。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)凈化水維修案例來(lái)解析PLC在工業(yè)控制中出現(xiàn)問(wèn)題后的判斷和解決，通過(guò)逐步排除，逐步模擬，知道找到問(wèn)題所在，在此過(guò)程中，對(duì)PLC的模塊化結(jié)構(gòu)，幾個(gè)主要的部分認(rèn)識(shí)理解更加深刻，對(duì)繼電控制的掌握也相應(yīng)的加深。因此在維修中，理論基礎(chǔ)非常重要，看懂原理圖，多思考，多換幾種方法試驗(yàn)，要勇敢的向前邁步，縝密判斷，這樣問(wèn)題就迎刃而解[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]楊國(guó)慶，等.三菱PLC維修案例分析.自動(dòng)化與儀器儀表[J].2013（03）：97，99.