在分析三菱PLC過程控制故障特點的基礎(chǔ)上,介紹四種三菱PLC故障分析與排除的方法,并列舉兩實例說明故障分析與排除的過程。
三菱PLC故障特點:
三菱PLC控制系統(tǒng)故障是指其失去了規(guī)定功能,一般指整個生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效的總和,它又可分為三菱PLC故障和現(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備故障兩部分。三菱PLC系統(tǒng)包括中央處理器、主機、擴展、I/O模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備。現(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備包括端口和現(xiàn)場控制檢測設(shè)備,如繼電器、接觸器、閥門、電動機等。
大多數(shù)有關(guān)三菱PLC的故障是外圍接口信號故障,所以在維修時,只要三菱PLC有些部分控制的動作正常,都不應(yīng)該懷疑三菱PLC程序。如果通過診斷確認運算程序有輸出,而三菱PLC的物理接口沒有輸出,則為硬件接口電路故障。另外硬件故障多于軟件故障,大多是由外部信號不滿足或執(zhí)行元件故障引起,而不是三菱PLC系統(tǒng)的問題。
三菱PLC故障分析及排除方法:
為了便于故障的及時解決,首先要區(qū)分故障是全局性還是局部性的,如上位機顯示多處控制元件工作不正常,提示很多報警信息,這就需要檢查CPU模塊、存儲器模塊、通信模塊及電源等公共部分。如果是局部性故障可從以下幾方面進行分析。
1.根據(jù)上位機的報警信息查找故障。三菱PLC控制系統(tǒng)都具有豐富的自診斷功能,當系統(tǒng)發(fā)生故障時立即給出報警信息,可以迅速、準確地查明原因并確定故障部位,具有事半功倍的效果,是維修人員排除故障的基本手段和方法。
2.根據(jù)動作順序診斷故障。對于自動控制,其動作都是按照一定的順序來完成的,通過觀察系統(tǒng)的運動過程,比較故障和正常時的情況,即可發(fā)現(xiàn)疑點,診斷出故障原因。如某水泵需要前后閥門都要打開才能開啟,如果管路不通水泵是不能啟動的。
3.根據(jù)三菱PLC輸入輸出口狀態(tài)診斷故障。在三菱PLC控制系統(tǒng)中,輸入輸出信號的傳遞是通過三菱PLC的I/O模塊實現(xiàn)的,因此一些故障會在三菱PLC的1/0接口通道上反映出來,這個特點為故障診斷提供了方便。如果不是三菱PLC系統(tǒng)本身的硬件故障,可不必查看程序和有關(guān)電路圖,通過查詢?nèi)釶LC的I/O接口狀態(tài),即可找出故障原因。因此要熟悉控制對象的三菱PLC的I/O通常狀態(tài)和故障狀態(tài)。
4.通過三菱PLC程序診斷故障。三菱PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)的絕大部分故障都是通過三菱PLC程序檢查出來的。有些故障可在屏幕上直接顯示出報警原因;有些雖然在屏幕上有報警信息,但并沒有直接反映出報警的原因;還有些故障不產(chǎn)生報警信息,只是有些動作不執(zhí)行。遇到后兩種情況,跟蹤三菱PLC程序的運行是確診故障的有效方法。對于簡單故障可根據(jù)程序通過三菱PLC的狀態(tài)顯示信息,監(jiān)視相關(guān)輸人、輸出及標志位的狀態(tài),跟蹤程序的運行,而復(fù)雜的故障必須使用編程器來跟蹤程序的運行。如某水泵不工作,檢查發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的三菱PLC輸出端口為0,于是通過查看程序發(fā)現(xiàn)熱水泵還受到水溫的控制,水溫不夠三菱PLC就沒有輸出,把水溫升高后故障排除。
當然,上述方法只是給出了故障解決的切人點,產(chǎn)生故障的原因很多,所以單純依靠某種方法是不能實現(xiàn)故障檢測的,需要多種方法結(jié)合,配合電路、機械等部分綜合分析。
典型故障分析實例:
實例1:故障現(xiàn)象是供熱系統(tǒng)正常運行過程中,突然警報聲響,上位機監(jiān)控界面提示“MCC故障”。
根據(jù)上位機的報警信息,MCC表示電機控制盤。結(jié)合電路圖,發(fā)現(xiàn)所有電機的空氣開關(guān)輔助常開觸點都是串聯(lián)起來再連接到三菱PLC的輸入點,開關(guān)合上后,觸點閉合,任何一個觸點斷開,都會提示“MCC故障”,所以分析是電機控制部分出現(xiàn)了問題。
為了確定具體是哪個電機出現(xiàn)了問題,先從配電室進行查找,每個電氣柜的外面都有黃色指示燈,從電路圖發(fā)現(xiàn),指示燈是由這個盤的所有空氣開關(guān)的輔助常閉觸點并聯(lián)后控制的,任何一個觸點接通后,都會使該燈亮。據(jù)此找到黃色指示燈亮的電氣柜,打開后發(fā)現(xiàn)是1號排水泵電機空氣開關(guān)跳閘,合上運行又立即跳閘,判斷是電機過載或有短路現(xiàn)象?,F(xiàn)場用搖表檢測電機線圈正常,手搖電機旋轉(zhuǎn),聽到有機械摩擦的聲音,打開水泵后發(fā)現(xiàn)是固定葉輪的螺母脫落,造成電流過大,導(dǎo)致跳閘,把螺母緊固后故障排除。
實例2:故障現(xiàn)象是供熱系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)閥能正常打開,無論手動和自動均無問題,但關(guān)閉后一直紅綠閃爍,導(dǎo)致出現(xiàn)報警,但并未對生產(chǎn)造成影響。
通過上位機監(jiān)控和現(xiàn)場觀察,發(fā)現(xiàn)該閥門能夠正常打開和關(guān)閉,所以可以排除機械問題。通過分析電路發(fā)現(xiàn),與該閥門相關(guān)的只有其自帶的限位開關(guān)與三菱PLC連接,所以可以初步判斷故障在限位開關(guān)或三菱PLC上。由于該閥門位置較高,檢查較困難,不便檢查限位開關(guān)。經(jīng)過仔細觀察三菱PLC的I/O接口狀態(tài),發(fā)現(xiàn)閥門打開后接口指示燈亮,關(guān)閉后指示燈滅,即正好與閥門的開關(guān)狀態(tài)相對應(yīng)。
為此得出結(jié)論,問題出在閥門的反饋開關(guān)上,該閥門是個調(diào)節(jié)閥,應(yīng)該反饋閥門的關(guān)閉信號,即關(guān)閉后應(yīng)該反饋+24V信號,打開后反饋OV,而現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)反饋線接到了常開觸點上,導(dǎo)致閥門關(guān)閉后沒有信號反饋,屏幕顯示紅綠閃爍。由于三菱PLC程序只用到閥門的關(guān)閉信號,所以閥門打開后程序并不認為反饋出錯,閥門打開顯示是正常的,把反饋線接到常閉觸點上后故障排除。
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