魏傳昊

摘 要：當(dāng)前，隨著各種新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，PLC控制系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，對(duì)我國現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。本文通過介紹PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域、系統(tǒng)故障的類型等方面的內(nèi)容，針對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)中可能存在的各種故障提出了故障檢測(cè)的步驟和檢測(cè)方法，這對(duì)提高PLC控制系統(tǒng)的工作效率具有重要的影響。

關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng);故障檢測(cè);研究

1 PLC控制系統(tǒng)故障的檢測(cè)方法

PCL控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間有固定的邏輯聯(lián)系，所以在對(duì)PCL控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以檢測(cè)各個(gè)信號(hào)之間的邏輯關(guān)系是否正常，從而檢測(cè)整個(gè)控制系統(tǒng)的故障。根據(jù)檢測(cè)范圍和檢測(cè)方式的不同，PLC控制系統(tǒng)的檢測(cè)方法一般分為局部狀態(tài)故障檢測(cè)法、超時(shí)限故障檢測(cè)法、進(jìn)步跟蹤故障檢測(cè)法、行程定時(shí)故障檢測(cè)法和綜合故障檢測(cè)法。

1.1 局部狀態(tài)故障檢測(cè)方法

局部狀態(tài)檢測(cè)法主要是通過檢測(cè)PLC控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的邏輯關(guān)系是否正常來判斷PLC控制系統(tǒng)是否發(fā)生故障或是發(fā)生故障的原因所在。這種檢測(cè)方法主要用于檢測(cè)PLC控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。這種檢測(cè)方法可以有效的檢測(cè)出PLC控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，設(shè)備發(fā)出的動(dòng)作指令和感應(yīng)元件接受、執(zhí)行信號(hào)的邏輯聯(lián)系;另外，還可以有效的檢測(cè)出PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中各個(gè)設(shè)備動(dòng)作之間的聯(lián)系。

1.2 超時(shí)限故障檢測(cè)方法

PLC控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中，都有一個(gè)嚴(yán)格的時(shí)間范圍限制單個(gè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，如果在運(yùn)行的過程中個(gè)，某個(gè)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間超過了限定的時(shí)間范圍，那么就會(huì)影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行，從而導(dǎo)致故障的發(fā)生，對(duì)于這類的故障一般都采用超時(shí)限故障檢測(cè)法。超時(shí)限故障檢測(cè)法就是把單個(gè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的限制時(shí)間作為一個(gè)定點(diǎn)，并在檢測(cè)這些設(shè)備時(shí)制定一個(gè)定時(shí)器，使定時(shí)器的時(shí)間與單個(gè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的限制時(shí)間相錯(cuò)開，一般要比單個(gè)機(jī)械設(shè)備的限定時(shí)間多出百分之二十五。如果一個(gè)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行的過程中運(yùn)行的時(shí)間到達(dá)或者超過了定時(shí)器所設(shè)定的時(shí)間，那么定時(shí)器就會(huì)發(fā)出故障信號(hào)，并能夠及時(shí)的停止設(shè)備的運(yùn)行，更加方便人們查出發(fā)生故障的部位和原因。

1.3 綜合故障檢測(cè)方法

PLC控制系統(tǒng)是一個(gè)比較穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，每個(gè)輸入、輸出信號(hào)的機(jī)械設(shè)備與執(zhí)行命令的機(jī)械設(shè)備之間都有一些特定的邏輯關(guān)系，當(dāng)PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，這些特定的邏輯關(guān)系就會(huì)遭到破壞，出現(xiàn)一些非法的動(dòng)作。為了很好的避免這種故障的發(fā)生，一般都要采用綜合故障檢測(cè)方法。綜合故障檢測(cè)方法就是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工作情況，認(rèn)真分析設(shè)備的所有合法輸入、輸出的信號(hào)狀態(tài)，如果在設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)了非法的信號(hào)狀態(tài)，則說明PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。綜合故障檢測(cè)方法主要用于檢測(cè)PLC控制系統(tǒng)的綜合檢測(cè)，可以減少一些非常見的PLC控制系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。故障綜合故障檢測(cè)方法主要是通過預(yù)先在用戶程序中編制常見的設(shè)備故障情況的異常邏輯程序，當(dāng)PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，這種異常的邏輯程序就會(huì)輸出特定的故障信號(hào)，從而可以很好的實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的報(bào)警、停機(jī)等功能。

2 PLC控制系統(tǒng)故障診斷方法研究

PLC控制系統(tǒng)無論對(duì)現(xiàn)代工業(yè)還是其他領(lǐng)域都有著巨大的影響，因此，及時(shí)查找和排除系統(tǒng)中存在的各種故障，這對(duì)我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的穩(wěn)定都有重要的意義。而要想查找整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障的原因，必須首先明確檢測(cè)系統(tǒng)故障的具體步驟和方法。

2.1 PLC控制系統(tǒng)故障檢測(cè)的步驟

由于PLC控制系統(tǒng)是由多種設(shè)備、裝置等元器件組成的一個(gè)整體，因此，要想做好整個(gè)系統(tǒng)的安全防范工作，只有首先要明確控制系統(tǒng)故障檢測(cè)的步驟，才能嚴(yán)格排查各種潛在的危險(xiǎn)因素。PLC控制系統(tǒng)故障檢測(cè)主要有以下四個(gè)方面的步驟：一是對(duì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)操作流程進(jìn)行檢測(cè)。即首先針對(duì)系統(tǒng)中相對(duì)簡單的基礎(chǔ)功能進(jìn)行一一排查，例如查看系統(tǒng)的輸入、輸出功能是否正常，在對(duì)系統(tǒng)完成基礎(chǔ)的檢測(cè)后，以此來確定系統(tǒng)的初始階段是否有故障;二是故障檢測(cè)。在完成系統(tǒng)的基礎(chǔ)檢測(cè)后，如果沒有發(fā)現(xiàn)故障，那么就要針對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)可能發(fā)生的一切故障進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，以確定系統(tǒng)的安全性;三是故障隔離。當(dāng)檢查出系統(tǒng)出現(xiàn)故障的部分后，就要主動(dòng)隔離故障;四是故障評(píng)價(jià)和決策。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障，要進(jìn)行深入的分析和判斷，并采取相應(yīng)的措施和評(píng)價(jià)。

2.2 PLC控制系統(tǒng)故障檢測(cè)的具體方法

PLC 控制系統(tǒng)故障檢測(cè)具有很多的方法，下面主要介紹其中的外觀檢查法、宏觀診斷法、微觀檢測(cè)法以及動(dòng)態(tài)檢測(cè)法四種方法。

2.2.1 外觀檢查法

首先，可以針對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行整體的外觀檢查，及時(shí)排查系統(tǒng)中的危險(xiǎn)因素。比如，對(duì)于一些已經(jīng)進(jìn)入損耗期的零部件要定時(shí)進(jìn)行更換;對(duì)于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的將要對(duì)系統(tǒng)造成安全的因素要采取相應(yīng)的措施。因此，只有熟悉和了解了整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)模塊后，才能真正掌握系統(tǒng)故障可能分布的區(qū)域。

2.2.2 宏觀診斷法

宏觀診斷法，是指診斷者根據(jù)已有的工作經(jīng)驗(yàn)來查看是否為操作不當(dāng)而引起的故障，即根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生故障的表面現(xiàn)象來判斷故障發(fā)生的原因和區(qū)域，及時(shí)查看供電電源是否開啟、線路是否正確、現(xiàn)場(chǎng)操作是否規(guī)范等方面的內(nèi)容。

2.2.3 微觀檢測(cè)法

微觀檢測(cè)法主要是針對(duì)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的軟件設(shè)計(jì)方面的故障，一旦出現(xiàn)這種情況，就要檢查系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于CPU方面的故障檢測(cè)。CPU故障主要表現(xiàn)在RUN_LED上的燈不亮或者CPU單元停機(jī)。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，主要考慮以下三個(gè)方面的原因：一是由于噪聲干擾而導(dǎo)致電源無法工作;二是CPU內(nèi)部總線上的電元器件發(fā)生了故障;三是CPU控制程序丟失。因此，針對(duì)CPU軟件方面的故障，就要根據(jù)每個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況來判斷故障發(fā)生的具體原因。假如是由于噪聲干擾而造成的故障，那么需要重啟CPU來啟動(dòng)系統(tǒng);假如是程序內(nèi)部出現(xiàn)了問題，那么就要重新裝載或者修改系統(tǒng)程序。

3 結(jié)束語

由于PLC控制系統(tǒng)是一個(gè)整體的系統(tǒng)，因此，在分析系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種故障時(shí)，首先要掌握和了解系統(tǒng)各個(gè)部位的功能，才能真正掌握整個(gè)系統(tǒng)。其次要對(duì)系統(tǒng)可能發(fā)生的各種故障進(jìn)行排查和檢測(cè)，正確使用檢測(cè)方法和工具，同時(shí)，針對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的各種故障及時(shí)做好相應(yīng)的措施，才能避免故障的出現(xiàn)，最終降低故障的發(fā)生率，提高現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)效率。

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