龐陽(yáng) 邱睿 邱建成

（蘇州同大機(jī)械有限公司）

前 言

擠出吹塑中空成型機(jī)（含生產(chǎn)線）的動(dòng)作程序控制系統(tǒng)普遍采用了PLC可編程控制器，PLC可編程控制器的維護(hù)與保養(yǎng)方法正確與否，影響到中空成型機(jī)的正常生產(chǎn)與使用壽命，本文主要介紹PLC可編程控制器的維護(hù)與保養(yǎng)方法，給中空成型機(jī)的使用與操作者提供一些思路與方便。

1.PLC可編程控制器的維護(hù)與保養(yǎng)方法

擠出吹塑中空成型機(jī)的動(dòng)作控制系統(tǒng)主要采用了PLC可編程控制系統(tǒng)，所以在此主要介紹PLC控制系統(tǒng)（PLC控制器）的維護(hù)與保養(yǎng)。

應(yīng)用于吹塑機(jī)的PLC控制器品種有多種型號(hào)，各個(gè)吹塑機(jī)制造廠家選用的規(guī)格、型號(hào)均有不同，其工作原理基本相同，維護(hù)方法也是基本類似。

一種PLC控制器的外形圖，見圖1。

圖1一種PLC控制器外形圖

1.1 對(duì)PLC可編程控制器的定期檢查

為了使PLC控制器連續(xù)工作在最佳狀態(tài)，周期性檢查是非常必要的，因?yàn)镻LC控制器的主要部件是半導(dǎo)體器件，而且是長(zhǎng)期運(yùn)行，所以工作環(huán)境將對(duì)其產(chǎn)生影響，有時(shí)會(huì)造成損壞，檢查內(nèi)容如下：

1）供電電源：

供電電壓是否為額定電壓；供電頻率是否為額定頻率。

2）運(yùn)行環(huán)境：

溫度、濕度、振動(dòng)、粉塵等環(huán)境條件是否符合要求。

3）安裝：

接地電阻是否符合要求，應(yīng)定期（一般為一年1～2次）采用500V搖表進(jìn)行搖測(cè)；安裝是否牢固，應(yīng)定期（一般為一年1～2次）對(duì)緊固螺栓進(jìn)行緊固；各接線是否接觸良好，接線螺絲必須上緊（氣候條件發(fā)生較大變化時(shí)需要特別注意），外觀不能有異常。

4）定期進(jìn)行清掃，去除控制器表面的灰塵與周邊的雜物。

2.鋰電池和繼電器的更換

PLC控制器中的鋰電池和繼電器輸出型的觸點(diǎn)為損耗性器件，使用較長(zhǎng)時(shí)間后，需根據(jù)具體情況進(jìn)行更換。圖2，用于PLC控制器的幾種不同規(guī)格鋰電池的外形圖。

圖2 PLC控制器的不同規(guī)格鋰電池的外形圖

1）鋰電池的更換：

鋰電池的作用是保護(hù)存放在RAM（隨機(jī)存儲(chǔ)器）中的程序和計(jì)數(shù)器中的內(nèi)容。在25℃時(shí)，鋰電池的壽命一般是5年左右，環(huán)境溫度越高時(shí)其使用壽命越短。當(dāng)電池失效時(shí)，CPU的ALARM指示燈閃爍，此后一周內(nèi)必須盡快更換鋰電池。

更換步驟：

① 斷開PLC控制器的供電電源，若開始PLC控制器的電源是斷開的，則需先接通至少通電15s以上，（這樣做可使作為存儲(chǔ)器備用電源的電容器充電，在鋰電池?cái)嚅_后，該電容可對(duì)PLC控制器進(jìn)行短暫供電，以保護(hù)RAM中的信息不丟失）然后再斷開電源；

② 打開CPU蓋板(視不同廠家的產(chǎn)品，其打開方式不同，應(yīng)參照其說明書，以免損壞設(shè)備)；

③ 在5分鐘內(nèi)(當(dāng)然越快越好)，從支架上取下舊電池，并裝上新電池（電池型號(hào)必須一致）；

④ 重新裝好CPU蓋板；

⑤ 用編程器清除ALARM。

2）PLC控制器繼電器的更換步驟：

① 斷開PLC控制器的供電電源；

② 打開蓋板；

③ 采用廠家提供的專用工具，取出損壞的繼電器并安裝上新的（特別注意繼電器型號(hào)，與使用電壓必須一致）；

④ 檢測(cè)各個(gè)接點(diǎn)是否正常，確認(rèn)更換無誤；

⑤ 裝好蓋板。

3.PLC控制器故障的查找

PLC控制器一般有很強(qiáng)的自診斷能力，當(dāng)PLC控制器自身故障或外圍設(shè)備故障，都可用PLC控制器上具有的診斷指示功能的發(fā)光二極管的亮滅來診斷。

1）基本的查找故障順序

提出下列問題，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的合理動(dòng)作逐個(gè)否定。一步一步地更換各種模塊，直到故障全部排除。所有主要的修正動(dòng)作能通過更換模塊來完成。除了一把螺絲刀和一個(gè)萬用電表外，并不需要特殊的工具，不需要使用示波器，高級(jí)精密電壓表或特殊的測(cè)試程序。

① PWR（電源）燈亮否？如果不亮，在采用交流電源的框架的電壓輸入端（98-162VAC或195-252VAC）檢查電源電壓；對(duì)于需要直流電壓的框架，測(cè)量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓，如果不是合適的AC或DC電源，則問題發(fā)生在PLC之外。如AC或DC電源電壓正常，但PWR燈不亮，檢查保險(xiǎn)絲，如果必要的話，就更換CPU框架。

② PWR（電源）燈亮否？如果亮，檢查顯示出錯(cuò)的代碼，對(duì)照出錯(cuò)代碼表的代碼定義，做相應(yīng)的修正。

③ RUN（運(yùn)行）燈亮否？如果不亮，檢查編程器是不是處于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯(cuò)。如RUN燈不亮，而編程器并沒插上，或者編程器處于RUN方式，且沒有顯示出錯(cuò)的代碼，則需要更換CPU模塊。

④ BATT（電池）燈亮否？如果亮，則需要更換鋰電池。由于BATT燈只是報(bào)警信號(hào)，即使電池電壓過低，程序也可能尚沒改變。更換電池以后，檢查程序或讓PLC試運(yùn)行。如果程序已經(jīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，在完成系統(tǒng)編程初始化后，將錄在磁帶上（或是其它儲(chǔ)存方式）的程序重新裝入PLC，有些機(jī)型則需要人工重新輸入程序；輸入程序后認(rèn)真檢查程序是否正確無誤。

在潮濕的天氣條件下，如果設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)，PLC控制器沒有采用外電供電，有可能因?yàn)闅夂虺睗裥纬傻男∷樵斐蒔LC控制器內(nèi)部的線路短路，鋰電池容易很快被放電，而造成控制程序的丟失，這種情況下，一般都會(huì)需要重新進(jìn)行程序的輸入；程序重新輸入后均需要進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的確認(rèn)和檢查。

⑤ 在多框架系統(tǒng)中,如果CPU是工作的，可用RUN`繼電器來檢查其它幾個(gè)電源的工作。如果RUN繼電器未閉合(高阻態(tài))，按上面講的檢查AC或DC電源如AC或DC電源正常而繼電器是斷開的，則需要更換框架。

2）查找故障步驟

首先，插上編程器，并將開關(guān)打到RUN位置，然后按下列步驟進(jìn)行檢查。

① 如果PLC停止在某些輸出被激勵(lì)的地方，一般是處于中間狀態(tài)，則查找引起下一步操作發(fā)生的信號(hào)（輸入，定時(shí)器，線圈，行程開關(guān)等）。編程器會(huì)顯示那個(gè)信號(hào)的ON/OFF狀態(tài)。

② 如果輸入信號(hào)，將編程器顯示的狀態(tài)與輸入模塊的LED指示作比較，結(jié)果不一致，則更換輸入模塊。如發(fā)現(xiàn)在擴(kuò)展框架上有多個(gè)模塊要更換，那么，在更換模塊之前，應(yīng)先檢查I/O擴(kuò)展電纜和它的連接情況。

③ 如果輸入狀態(tài)與輸入模塊的LED指示指示一致，就要比較一下發(fā)光二極管與輸入裝置（按鈕、限位開關(guān)等）的狀態(tài)。如二者不同，測(cè)量一下輸入模塊，如發(fā)現(xiàn)有問題，需要更換I/O裝置，現(xiàn)場(chǎng)接線或電源；否則，需要更換輸入模塊。

④ 如信號(hào)是線圈，沒有輸出或輸出與線圈的狀態(tài)不同，就得用編程器檢查輸出的驅(qū)動(dòng)邏輯，并檢查程序清單。檢查應(yīng)按從右到左進(jìn)行，找出第一個(gè)不接通的觸點(diǎn)，如沒有通的那個(gè)是輸入，就按第二個(gè)和第三個(gè)節(jié)點(diǎn)繼續(xù)檢查該輸入點(diǎn)，如是線圈，檢查該線圈所控制的通、斷。要確認(rèn)是哪個(gè)繼電器所影響的邏輯操作。

⑤ 如果信號(hào)是定時(shí)器，而且停在小于999.9的非零值上，則要更換CPU模塊。

⑥ 如果該信號(hào)控制一個(gè)計(jì)數(shù)器，首先檢查控制復(fù)位的邏輯，然后是計(jì)數(shù)器信號(hào)。

4.PLC組件的更換

更換PLC系統(tǒng)組件的步驟：

1）更換框架：

① 關(guān)閉切斷AC電源，如裝有編程器，取掉編程器；

② 從框架右端的接線端板上，取下塑料蓋板，拆去電源接線；

③ 取下所有的I/O模塊。如果原先在安裝時(shí)有多個(gè)工作回路的話，不要搞亂I/O的接線，并記下每個(gè)模塊在框架中的位置，做好標(biāo)記，以便重新插上時(shí)不至于搞錯(cuò)；

④ 如果是CPU框架，拔除CPU組件和填充模塊，將它放在安全的地方，以便以后重新安裝；

⑤ 卸去底部的二個(gè)固定框架的螺釘，松開上部二個(gè)螺釘，但不用拆掉；

⑥ 將框架向上推移一下，然后把框架向下拉出來放在旁邊；

⑦ 將新的框架 從頂部螺釘上套進(jìn)去，裝上底部螺釘，將四個(gè)螺釘都擰緊。

⑧ 插入I/O模塊，注意插入位置要與拆下時(shí)一致，如果模塊插錯(cuò)位置，將會(huì)引起控制系統(tǒng)危險(xiǎn)的或者錯(cuò)誤的操作，但不會(huì)損壞模塊；

⑨ 插入卸下的CPU和其他模塊，在框架右邊的接線端上重新接好電源接線，再蓋上電源接線端的塑料蓋；

⑩ 檢查一下電源接線是否正確，然后再通上電源，仔細(xì)地檢查整個(gè)控制系統(tǒng)的工作，確保所有的I/O模塊位置正確，程序有沒有發(fā)生變化。

注意：PLC可編程控制器的模塊插接部位的接觸部分可能因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境的問題或是使用年限夠長(zhǎng)造成接觸不良，在重新進(jìn)行插接時(shí)可采用醫(yī)用酒精進(jìn)行搽拭，去除接觸部位表面的污垢，以確保接觸良好。

2）CPU模塊的更換：

① 切斷電源，如插有編程器的話，把編程器取掉；

② 向中間擠壓CPU模塊面板的上下緊固扣，使它們脫出卡口；

③ 把?？鞆牟壑写怪卑纬觯绻鸆PU上裝著EPROM存儲(chǔ)器，把EPROM取下，裝在新的CPU上；

④ 首先將印刷線路板對(duì)準(zhǔn)底部導(dǎo)槽，將新的CPU模塊插入底部導(dǎo)槽，輕微的晃動(dòng)CPU模塊，使CPU模塊對(duì)準(zhǔn)頂部導(dǎo)槽，把CPU模塊插進(jìn)框架，直到二個(gè)彈性鎖扣扣進(jìn)卡口；

⑤ 重新插上編程器，并通電；

⑥ 在對(duì)系統(tǒng)編程初始化后，把錄在磁帶上的程序（早期產(chǎn)品控制程序采用磁帶存儲(chǔ)）或是計(jì)算機(jī)中的程序重新裝入。仔細(xì)檢查整個(gè)系統(tǒng)的操作是否正常。

3）I/O模塊的更換：

① 切斷框架和I/O系統(tǒng)的電源，卸下I/O模塊接線端上塑料蓋，拆下有故障模塊的現(xiàn)場(chǎng)接線，拆去I/O接線端的現(xiàn)場(chǎng)接線或卸下可拆卸式接線插座，這要視模塊的類型而定，給每根線貼上標(biāo)簽或記下安裝連線的標(biāo)記，以便于重新連接，向中間擠壓I/O模塊的上下彈性鎖扣，使它們脫出卡口，垂直向上拔出I/O模塊；

② 仔細(xì)檢查模塊的插座接觸面有無污染，如果有污染，可以采用棉球蘸醫(yī)用酒精進(jìn)行清洗并且待其干燥；

③ 重新安裝插入新的相同型號(hào)I/O模塊，安好卡口，重新牢固連接拆卸的接線，通電仔細(xì)檢查系統(tǒng)的操作是否正常。

5.動(dòng)作程序發(fā)生誤動(dòng)作的可能原因

在一些擠出吹塑中空成型機(jī)的實(shí)際運(yùn)行中，可能遇到發(fā)生PLC程序控制器出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況的發(fā)生，誤動(dòng)作的表現(xiàn)比較多樣性，如前后動(dòng)作順序發(fā)生變化，設(shè)備在靜止?fàn)顟B(tài)型突然啟動(dòng)，一旦控制系統(tǒng)發(fā)生這種亂動(dòng)作狀況，將可能導(dǎo)致不安全的事故發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)可能危害操作人員或設(shè)備維修人員的人身安全。究其原因可能有以下幾種狀況出現(xiàn)。

1）PLC控制器的輸入輸出線的外表塑料絕緣破裂或是磨損，導(dǎo)致輸入、輸出信號(hào)發(fā)生干擾，錯(cuò)亂，這種情況出現(xiàn)比較普遍，但是在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)中有時(shí)候很難查找具體的線路破損的地方，需要細(xì)致查找才行。

2）PLC控制器模塊的插腳部分與插座接觸不良，插腳部分污染較重發(fā)生信號(hào)短路，這些故障可以采用醫(yī)用酒精進(jìn)行清洗干凈，清洗時(shí)注意防火即可，這類故障并不少見，特別是一些環(huán)境條件相對(duì)較差的場(chǎng)地，以及設(shè)備使用年限較長(zhǎng)的吹塑機(jī)生產(chǎn)線更加容易發(fā)生。

3）PLC內(nèi)部輸入、輸出繼電器或是外圍輸入、輸出繼電器發(fā)生故障，可進(jìn)行零件更換或是修復(fù)。

4）接線排可能因?yàn)榄h(huán)境污染導(dǎo)致信號(hào)短接，這種狀況容易發(fā)生在一些長(zhǎng)期沒有對(duì)電控箱進(jìn)行有效清潔的情況下。

5）控制器電路板的表面可能附有極細(xì)的導(dǎo)電顆粒或是細(xì)絲，特別是一些加工導(dǎo)電塑料的加工現(xiàn)場(chǎng)更加需要注意此類故障。

結(jié) 語(yǔ)

在PLC可編程控制系統(tǒng)中，其它電氣零部件的維護(hù)保養(yǎng)工作相對(duì)要簡(jiǎn)單一些，但每年季節(jié)變化時(shí)氣候環(huán)境條件的突然變化都是值得重視的，特別是環(huán)境濕度突然變大時(shí)應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行相關(guān)的處理，防止因?yàn)榄h(huán)境濕度過大時(shí)造成對(duì)PLC可編程控制器的損壞，按照相關(guān)的技術(shù)要求進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)工作是保障設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。