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PLC控制设备的电气故障检修
1、PLC输入与输出
一只小小的PLC灵活地控制着一个复杂系统,但我们所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号,就象一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修故障设备,不是束手无策,就是查找故障点的速度非常慢。
因此我们要根据电气原理图绘制一张表格,并帖在设备的控制台或控制柜上,表上说明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号,中文名称,即类似集成电路各管脚的功能说明。
如表1所示(本例实际上不需PLC控制,仅举例说明)。有了这张输入输出表格,对于了解操作过程或熟悉本设备梯形图的电工,就可以展开检修了。但对于那些对操作过程不熟悉,不会看梯形图的电工来说,就需要第二张表格:PLC输入输出逻辑功能表,如表2所示。该表实际说明了大部分操作过程中输入回路(触发元件、关连元件)和输出回路(执行元件)的逻辑对应关系。例如接触器KM1(代表一个执行元件)动作,必须满足×1按钮触发、X2按钮不动作、抱闸接触器×3反馈输入,逻辑关系一清二楚。实践表明如果你能熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能表,检修电气故障,不带图纸,也能轻松自如。
2、输入回路检修
判断某只按钮、限位、线路等输入回路的好坏,可在PLC通电情况下(最好在非运行状态,以防设备误动作),按下按钮(或其它输入接点),这时对应的PLC输入点端子与公共端被短接,按钮所对应的PLC输入指示灯亮,说明此按钮及线路正常。灯不亮, 可能按钮坏、线路接触不好或者断线。
若进一步判断, 按钮肯定好的,那么用万用表的一根表笔,一头接PLC输入端的公共端,另一头接触所对应的PLC输入点(上述操作要小心,千万不要碰到220V或1 10V输入端子上,否则后果非常严重)。此时指示灯亮,说明线路存在故障。指示灯还不亮,说明此PLC输入点已损坏(此情况少见,一般强电入侵所致)。
看梯图形有困难, 但对上述方法比较熟练,一旦设备出了问题, 他总是把PLC放在停止位置,然后对照输入输出对应表,把现场的按钮、限位、旋钮等输入回路的主令电器一一动作,看看对应的PLC输入指示灯亮否,经常快速找到故障点, 让小辈电工不敢小看。
3、输出回路检修
对于PLC输出点(这里仅谈继电器输出型),若动作对象所对应的指示灯不亮,在确定PLC在运行状态下,那么说明此动作对象PLC输入输出逻辑功能没有满足,也就是说输入回路出故障,按前面讲的, 检查输入回路。
若所对应的指示灯亮,但所对应的执行元件如电磁阀、接触器不动作,先查电磁阀控制电源及保险器,最简便的方法,用电笔去量所对应PLC输出点的公共端子。电笔不亮,可能对应保险丝熔断等电源故障。
电笔亮,说明电源是好的,所对应的电磁阀、接触器、线路出故障。排除电磁阀、接触器、线路等故障后,仍不正常,就利用万用表一只表笔,一头接对应的输出公共端子,另一头接触所对应的PLC输出点,这时电磁阀等仍不动作,说明输出线路出故障。
如果这时电磁阀动作,那么问题在PLC输出点上。由于电笔有时会虚报, 可用另一种方法分析,用万用表电压档量PLC输出点与公共端的电压, 电压为零或接近零,说明PLC输出点正常,故障点在外围。
若电压较高,说明此触点接触电阻太大,的确已损坏,需工程技术员处理。另外,当指示灯不亮,但对应的电磁阀、接触器等动作,这可能此输出点因过载或短路烧牢。这时最好的办法是,把此输出点的外接线拆下来,再用万用表电阻档去量输出点与公共端的电阻,若电阻较小,说明此触点已坏。若电阻无穷大,说明此触点是好的。但所对应的输出指示灯已坏(此种现象非常少见)。
4、程序逻辑推断
现在工业上经常使用的PLC种类繁多。对于低端PLC而言,梯形图指令大同小异,会看三菱F>(系列就会看台达、日立、欧姆龙、西门子S7-200。但看中高端机,如S7—300就有难度,很多程序是用语句表编的。
作为检修电工,能学会看低端PLC逻辑梯形图就可以了。实用的梯形图必须有中文符号注解,否则阅读很困难。看梯形图前,如能大概了解设备工艺或操作过程,看起来就比较容易。
电气故障分析,一般应用反查法(或反推法, 自称的), 即根据输入输出对应表,从故障点找到对应PLC的输出继电器,开始反查满足其动作的逻辑关系。如图1所示,YO不动作的原因, 可能是TO、M1∞ 不动作, 或×0联锁触点动作了。接下来,XO查输入指示灯亮否,T0查XO03抱闸接触器辅助点反馈了没有就可以了;而M100要查XO01、XO00、XO02等输入指示灯亮否。所以要细心耐心, 一一反推排查。此例Y0不动作可能原因,抱闸接触器线圈烧毁,抱闸反馈没有输入所致。经验表明,查到一处问题,故障基本可以排除,因为设备同时发生两起及两起以上的故障点是不多的。
5 、PLC自身故障判断
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