8大方向，451個知識點

很多易維通的用戶在工廠從事設備在工廠從事設備維護工作，一般電氣設備故障都已經很熟練了，可以快速解決。但是遇到PLC報故障，就感覺有些無從下手了。分享一篇控制系統設備維護的文章，請從事相關工作的朋友耐心看完，遇到這些問題，你也可以快速解決。

PLC項目訓練營讓你站在更高的角度看PLC，採用費曼技巧通過56個主題的系統學習，做到遇到任何品牌任何系列PLC都可以快速上手。訓練營目前正在招生中。

1PLC基本構成

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）通過通信聯網，實現分散控制，集中管理。目前PLC在化工業自動化控制方面發揮著巨大作用，為各種各樣的自動化控制設備提供了廣泛、可靠的控制應用。

但是使用過程中它發生故障怎麼辦？在故障處理以及使用注意事項等方面給大家提供一些建議。

從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。

固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。

2 PLC的品牌特性

1）在故障排查時瞭解PLC的廠家品牌是很重要的，根據品牌特性來查找和解決問題會更快速。

2）目前中國市場佔有率最高的小型的PLC有日產PLC品牌：三菱、歐姆龍，歐美系列：西門子等。大型PLC四大品牌：西門子，施耐德，AB（羅克韋爾），GE。中型PLC：西門子，施耐德，歐姆龍，三菱。基本上學會三菱PLC，一般國產PLC都可以搞的定。

3 常見PLC故障維修套路

1CPU異常

CPU異常報警時，應檢查CPU單元連接於內部總線上的所有器件。具體方法是依次更換可能產生故障的單元，找出故障單元，並作相應處理。

2存儲器異常

存儲器異常報警時，如果是程序存儲器的問題，通過重新編程後還會再現故障。這種情況可能是噪聲的干擾引起程序的變化，否則應更換存儲器。

3輸入/輸出單元異常、擴展單元異常

發生這類報警時，應首先檢查輸入/輸出單元和擴展單元連接器的插入狀態、電纜連接狀態，確定故障發生的某單元之後，再更換單元。

4不執行程序

一般情況下可依照輸入---程序執行---輸出的步驟進行檢查

(1)輸入檢查是利用輸入LED指示燈識別，或用寫入器構成的輸入監視器檢查。當輸入LED不亮時，可初步確定是外部輸入系統故障，再配合萬用表檢查。如果輸出電壓不正常，就可確定是輸入單元故障。當LED亮而內部監視器無顯示時，則可認為是輸入單元、CPU單元或擴展單元的故障。

(2) 程序執行檢查是通過寫入器上的監視器檢查。當梯形圖的接點狀態與結果不一致時，則是程序錯誤(例如內部繼電器雙重使用等),或是運算部分出現故障。

(3)輸出檢查可用輸出LED指示燈識別。當運算結果正確而輸出LED指示錯誤時，則可認為是CPU單元、1/0接口單元的故障。當輸出LED是亮的而無輸出，則可判斷是輸出單元故障，或是外部負載系統出現了故障。

另外，由於PLC機型不同，1/0與LED連接方式的不一樣(有的接於1/0單元接口上，有的接於1/0單元上)。所以，根據LED判斷的故障範圍也有差別。

5部分程序不執行

檢查方法與前項相同

但是，如果計數器、步進控制器等的輸入時間過短，則會出現無響應故障，這時應該校驗輸入時間是否足夠大，校驗可按輸入時間

6電源的短時掉電，程序內容也會消失

(1) 這時除了檢查電池，還要進行下述檢查

(2)通過反覆通斷PLC本身電源來檢查。為使微處理器正確啟動，PLC中設有初使復位點電路和電源斷開時的保存程序電路。這種電路發生故障時，就不能保存程序。所以可用電源的通、斷進行檢查。

(3) 如果在更換電池後仍然出現電池異常報警，就可判定是存儲器或是外部迴路的漏電流異常增大所致。

(4)電源的通斷總是與機器系統同步發生，這時可檢查機器系統產生的噪聲影響。因為電源的斷開是常與機器系統運行同時發生的故障，絕大部分是電機或繞組所產生的強噪聲所致。

7PROM不能運轉

先檢查PROM插入是否良好，然後確定是否需要更換芯片

8電源重新投入或復位後，動作停止

這種故障可認為是噪聲干擾或PLC內部接觸不良所致。噪聲原因一般都是電路板中小電容容量減小或元件性能不良所致，對接觸不良原因可通過輕輕敲PLC機體進行檢查。還要檢查電纜和連接器的插入狀態。

9變頻器對PLC模擬量的干擾

在自動化控制系統中，變頻器的使用越來越廣泛，變頻器對PLC模擬量干擾問題也凸顯出來。下面舉一個變頻器對PLC模擬量干擾的例子以及用信號隔離模塊克服此類干擾的解決辦法。

現象說明：西門子PLC中AO點發出一路4-20mA電流控制信號，輸出至西門子變頻器，無法控制變頻器啟動。

故障查找：

1、疑似模擬量輸出板卡問題，用萬用表測量4-20mA輸出信號，信號是正常的。

2、開始懷疑是變頻器控制信號輸入端有了問題，換了一臺同型號變頻器，問題仍然如此。

3、用一臺手持式信號發射器做4-20mA輸出信號源，輸出標準電流信號至變頻器，這下變頻器啟動了，因而我們排除了模擬量輸出板卡和變頻器的故障。

4、由此推測是變頻器的干擾信號傳導至模擬量通道所致。

5、為了驗證，在PLC模擬量4-20mA輸出通道中加裝了一臺信號隔離模塊TA3012，TA3012的輸入端子5、6接模擬量輸出模塊，輸出端子1、2端子接變頻器，3、4端子接外部24VDC供電電源，變頻器正常啟動了。

6、據此斷定，問題的根源在於變頻器干擾模擬量通道所致。

10三菱PLC的故障排查

三菱PLC如何進行根據LED指示燈（POWER指示燈、EPROR指示燈、輸入指示燈、輸出指示燈）的工作情況對PLC故障原因進行排查。

01POWER指示燈

POWER指示燈即電源指示燈，首先給三菱plc基本單元供電，正常的情況下POWER指示燈會亮，不需調整。如果不亮：

（1）就要檢查電源接線是否有問題。另一種情況是在該電源上存在驅動傳感器時，要行檢查有無負載短路或過電流的現象，根據實際情況進行調整。

（2）檢查PLC內是否存在其他導電性干擾物或其它異常情況，從而導致燒壞基本單元內的保險絲，如果是，就要排除干擾物和異常情況，再換上相應好的保險絲即可。

02EPROR指示燈

EPROR指示燈又稱出錯指示燈，正常情況下是不亮的。EPROR指示燈故障指示有：

（1）EPROR指示燈閃爍 造成EPROR指示燈閃爍的原因有：

①程序語法錯誤（如忘記設置定時器或計數器的常數等）。

②有異常噪音、導電性異物混入等原因而引起程序內存的內容變化時。如果三菱plc的運行狀態為“STOP”，而且所有的輸出變為OFF時，首先要檢查程序是否有錯，再檢查有無導電性異物混入和高強度噪音源。

（2）EPROR指示燈亮 EPROR指示燈亮的原因有：

①第一種情況是三菱plc的CPU受到混入的導電性異物質或受外部異常噪音的干擾，以致CPU失控或運算週期超過200ms，導致WDT出錯，EPROR指示燈亮。

②檢查plc的接地是否符合要求。檢查過程如果出現［EPROR］LED燈亮→閃爍的變化，請進行程序檢查。

③如果EPROR指示燈是常亮狀態，檢查程序運算週期是否過長（監視D8012可知最大掃描時間）。

④plc內部發生故障，請與技術服務商聯繫。如果plc運行狀態處於“STOP”，而且所有輸出變為OFF時，可以進行斷電覆位，若plc恢復正常，請檢查一下有無異常噪音發生源和導電性異物混入的情況。

03輸入指示燈

輸入指示燈常見指示故障：

（1）輸入信號開關是OFF狀態，但是電路卻是導通的的原因：

①輸入開關的額定電流容量過大或由於油侵入等原因，容易產生接觸不良。

②當輸入開關與LED燈亮用電阻並聯時，即使輸入開關OFF但並聯電路仍導通，仍可對三菱FX系列PLC進行輸入。以上原因不光OFF的輸入有影響，對ON的輸入同樣也影響。

（2）輸入信號開關是ON狀態，但是電路卻無法導通的的原因：

①光傳感器等輸入設備的發光／受光部位受外界干擾（如雜質、灰塵或者損傷等），導致靈敏度大幅降低，從而造成不能形成迴路的運行狀態。

②輸入端子上存在不同的外加電壓損壞輸入迴路。如：會造成三菱FX2N系列plc運算週期短的時間內，不能接收到ON和OFF的輸入。

04輸出指示燈

輸出指示燈指示故障：負載不能進行ON或OFF。造成的原因：

①過載、負載短路或容量性負載的衝擊電流等，引起繼電器輸出接點粘合。

②接點接觸面不好導致接觸不良。

日常維護的注意事項

1工作環境

溫度PLC要求環境溫度在0-55℃，安裝時不能放在發熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大，基本單元和擴展單元之間要有3Omm以上間隔；開關櫃上、下部應有通風的百葉窗，防止太陽光直接照射；如果周圍環境超過55℃，要安裝電風刷強迫通風。

溼度為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對溼度應小於85%(無凝露)。

震動應使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10-55Hz的繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時,必採取誠震措施,如採用減震膠等。

空氣避兔有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、化氫等，對於空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境，可將PLC安裝封閉性較好的控制室或控制櫃中，並安裝空氣淨化裝置。

電源PLC供電電源為50Hz、220（1+10V）的交流電，對於電源線的干擾。PLC本身具有足夠的抵制能力，對於可靠性要求較高的場合或電源干擾特別嚴重的環境，可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器，以減少設備與地之的干擾，還可以在電源輸入端串聯LC濾波電路。FX系列PLC有直流24V輸出線端，該接線端可為輸入傳感器（如光電開關或接近開關）提供直流24V電源。當輸入端使用外接直流電源時，應選用直流穩壓電源。因為普通的整流濾波電源，由於紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。

2安裝與佈線

動力線、控制線及PLC的電源線和I/O線應分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應採用雙膠線連接。

PLC應遠離強幹擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個開關櫃內。

PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關量與模擬量也要分開敷設。模擬量信號的傳送應採用屏蔽線，屏蔽層應一端或兩端接地，接

PLC基本單元與擴展單元以及給你模塊的連接線纜應單獨敷設，以防止外界信號的干擾。

交流輸入線和直流輸出線不要在同一根電纜，輸出線應儘量遠離高壓線和動力線，避免並行。

交流輸出線和直流輸出線不要用一根電纜，輸出線應儘量遠離高壓線和動力線，避免並行。

3I/O端的接線

輸入接線一般不要超過30米。但如果環境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當長些。輸入輸出線不能用同一根電纜，輸入輸出線要分開。儘可能採用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便於閱讀。

輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可採用不同類型和電壓等級的輸出電壓，但在同一組中的輸出只能用同一類型，同一電壓等級的電源。

由於PLC的輸出元件被封裝在印製電路板上，並且連接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒印製電路板。因此，應用熔絲保護輸出元件

4PLC和變頻器共用

在PLC和變頻器同時使用的自控系統中，應該著重注意一下事項：

1.PLC供電電源與動力系統電源(變頻器電源)分別配置，且PLC的供電應該選擇隔離變壓器；

2.動力線儘量與信號線分開，信號線要做屏蔽；

3.無論是模擬信號輸入還是模擬信號輸出，模擬量通道一律使用信號隔離模塊；

4.PLC程序裡做軟件濾波設計；

5.信號地與動力地分開設計。

做好以上五點，變頻器對PLC模擬量干擾的問題，即可迎刃而解。

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