PLC系统故障原因分析

图7-15 典型的PLC控制系统框图

PLC由于抗干扰能力强、可靠性高、编程简单、性价比高，在工业控制领域得到了越来越广泛地应用。一个典型的PLC控制系统如图7-15所示。工业计算机作为中央控制单元，配有组态软件，选用大屏幕实时监视界面，实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警，还可显示查询历史事件记录、系统各主要部件累计运行时间、各装置工艺流程图、各装置结构图等。中央控制单元和下位机PLC之间采用串行通信方式进行数据交换，通常距离在1000m以内选用RS485双绞线通信方式。较长距离可选用光纤通信方式，更长距离也可选用无线通信方式。下位机选用PLC控制，根据控制对象的多少、控制对象的范围，可选用一台或多台PLC进行控制。PLC之间的数据交换是利用内部链接寄存器实现数据交换和共享。由于用PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性，且编程简单、灵活，因此越来越受到人们的重视。

虽然工业控制机和PLC本身都具有很高的可靠性，但如果输入给PLC的开关量信号出现错误、模拟量信号出现较大偏差、PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作，则这些都可能使控制过程出错，造成无法挽回的经济损失。

影响现场输入给PLC信号出错的原因主要有：

1）造成传输信号线短路或断路（由于机械拉扯、线路自身老化，特别是鼠害）。当传输信号线出故障时，现场信号无法传送给PLC，造成控制出错。

2）机械触点抖动。现场触点虽然只闭合一次，PLC却认为闭合了多次，虽然硬件加了滤波电路，软件增加微分指令，但由于PLC扫描周期太短，仍可能在计数、累加、移位等指令中出错，出现错误控制结果。(www.xing528.com)

3）现场变送器。机械开关自身出故障，如触点接触不良，变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等，这些故障同样会使控制系统不能正常工作。

影响执行机构出错的主要原因有：

1）控制负载的接触不能可靠动作。虽然PLC发出了动作指令，但执行机构并没按要求动作。

2）控制变频器起动。由于变频器自身故障，变频器所带电动机并没按要求工作。

3）各种电动阀、电磁阀该开的没能打开，该关的没能关到位。由于执行机构没能按PLC的控制要求动作，使系统无法正常工作，降低了系统可靠性。

要提高整个控制系统的可靠性，必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性，否则PLC应能及时发现问题，用声光等报警办法提示给操作人员尽快排除故障，让系统安全、可靠、正确地工作。