1C31189G01

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在分析PLC过程控制故障特点的基础上，介绍四种PLC故障分析与排除的方法，并列举两实例说明故障分析与排除的过程。
    PLC故障特点
    PLC控制系统故障是指其失去了规定功能，一般指整个生产控制系统失效的总和，它又可分为PLC故障和现场生产控制设备故障两部分。PLC系统包括中央处理器、主机箱、扩展机箱、I/O模块及相关的网络和外部设备。现场生产控制设备包括端口和现场控制检测设备，如继电器、接触器、阀门、电动机等。
    大多数有关PLC的故障是外围接口信号故障，所以在维修时，只要PLC有些部分控制的动作正常，都不应该怀疑PLC程序。如果通过诊断确认运算程序有输出，而PLC的物理接口没有输出，则为硬件接口电路故障。另外硬件故障多于软件故障，大多是由外部信号不满足或执行元件故障引起，而不是PLC系统的问题。
    PLC故障分析及排除方法
    为了便于故障的及时解决，首先要区分故障是全局性还是局部性的，如上位机显示多处控制元件工作不正常，提示很多报警信息，这就需要检查CPU模块、存储器模块、通信模块及电源等公共部分。如果是局部性故障可从以下几方面进行分析。
    1．根据上位机的报警信息查找故障。PLC控制系统都具有丰富的自诊断功能，当系统发生故障时立即给出报警信息，可以迅速、准确地查明原因并确定故障部位，具有事半功倍的效果，是维修人员排除故障的基本手段和方法。
    2．根据动作顺序诊断故障。对于自动控制，其动作都是按照一定的顺序来完成的，通过观察系统的运动过程，比较故障和正常时的情况，即可发现疑点，诊断出故障原因。如某水泵需要前后阀门都要打开才能开启，如果管路不通水泵是不能启动的。
    3．根据PLC输入输出口状态诊断故障。在PLC控制系统中，输入输出信号的传递是通过PLC的I/O模块实现的，因此一些故障会在PLC的1/0接口通道上反映出来，这个特点为故障诊断提供了方便。如果不是PLC系统本身的硬件故障，可不必查看程序和有关电路图，通过查询PLC的I/O接口状态，即可找出故障原因。因此要熟悉控制对象的PLC的I/O通常状态和故障状态。
    4．通过PLC程序诊断故障。PLC控制系统出现的绝大部分故障都是通过PLC程序检查出来的。有些故障可在屏幕上直接显示出报警原因；有些虽然在屏幕上有报警信息，但并没有直接反映出报警的原因；还有些故障不产生报警信息，只是有些动作不执行。遇到后两种情况，跟踪PLC程序的运行是确诊故障的有效方法。对于简单故障可根据程序通过PLC的状态显示信息，监视相关输人、输出及标志位的状态，跟踪程序的运行，而复杂的故障必须使用编程器来跟踪程序的运行。如某水泵不工作，检查发现对应的PLC输出端口为0，于是通过查看程序发现热水泵还受到水温的控制，水温不够PLC就没有输出，把水温升高后故障排除。
    当然，上述方法只是给出了故障解决的切人点，产生故障的原因很多，所以单纯依靠某种方法是不能实现故障检测的，需要多种方法结合，配合电路、机械等部分综合分析。
    典型故障分析实例
    实例1：故障现象是供热系统正常运行过程中，突然警报声响，上位机监控界面提示“MCC故障”。
    根据上位机的报警信息，MCC表示电机控制盘。结合电路图，发现所有电机的空气开关辅助常开触点都是串联起来再连接到PLC的输入点，开关合上后，触点闭合，任何一个触点断开，都会提示“MCC故障”，所以分析是电机控制部分出现了问题。为了确定具体是哪个电机出现了问题，先从配电室进行查找，每个电气柜的外面都有黄色指示灯，从电路图发现，指示灯是由这个盘的所有空气开关的辅助常闭触点并联后控制的，任何一个触点接通后，都会使该灯亮。据此找到黄色指示灯亮的电气柜，打开后发现是1号排水泵电机空气开关跳闸，合上运行又立即跳闸，判断是电机过载或有短路现象。现场用摇表检测电机线圈正常，手摇电机旋转，听到有机械摩擦的声音，打开水泵后发现是固定叶轮的螺母脱落，造成电流过大，导致跳闸，把螺母紧固后故障排除。
    实例2：故障现象是供热系统的流量调节阀能正常打开，无论手动和自动均无问题，但关闭后一直红绿闪烁，导致出现报警，但并未对生产造成影响。
    通过上位机监控和现场观察，发现该阀门能够正常打开和关闭，所以可以排除机械问题。通过分析电路发现，与该阀门相关的只有其自带的限位开关与PLC连接，所以可以初步判断故障在限位开关或PLC上。由于该阀门位置较高，检查较困难，不便检查限位开关。经过仔细观察PLC的I/O接口状态，发现阀门打开后接口指示灯亮，关闭后指示灯灭，即正好与阀门的开关状态相对应。为此得出结论，问题出在阀门的反馈开关上，该阀门是个调节阀，应该反馈阀门的关闭信号，即关闭后应该反馈+24V信号，打开后反馈OV，而现场发现反馈线接到了常开触点上，导致阀门关闭后没有信号反馈，屏幕显示红绿闪烁。由于PLC程序只用到阀门的关闭信号，所以阀门打开后程序并不认为反馈出错，阀门打开显示是正常的，把反馈线接到常闭触点上后故障排除。
选用性能优良的变频器
　　异步电机矢量控制是完全基于电机参数的矢量控制，因此电机参数必须能够进行自动学习。否则，取得不了优越的性能。因此，首先必须选用能够进行电机参数自学习的变频器。其次，变频器必须具有零速150%以上的转矩输出，可以保证良好的启动和停车舒适感。另外，需要非常好的过载能力，110%的额定负载，必须连续运行，特别对于高层电梯，需要满载运行超过30S以上的，更要考虑这一点。一些国外厂家的变频器，100%额定负载，不能够连续运行60S，因此，在用于高层电梯控制的时候，均建议放大一档使用，给用户造成了不必要的经济损失。
　　选定好变频器后，要做到比较好的舒适感，关键还要调试好变频器的性能及运行曲线。电梯在启动的时候，由于机械导靴有比较大的静摩擦力，可以通过调节启动速度和启动速度保持时间来消除。另外，一般变频器均有速度环PI参数调整功能，通过速度环PI参数调整，可以有效调整变频器的动态响应速度和稳速精度，可提高电梯的启动和稳态运行的舒适感。启动性能与低频PI参数有关，可以先将低频I设定为零或者比较大的值，不考虑平层精度情况下调节KP，增大KP，低频动态响应加快，启动转矩大，但是KP过大，容易引起振荡，启动和停车爬行的舒适感会变差。因此，必须增大KP到电梯在满载、空载情况下，不振荡为临界，然后可以逐步减小I参数，达到启动，爬行均满意的效果。高频PI参数调整原则是，保证启动加速和停车减速过程的超调**小，一般小于2%额定速度，又要保证稳速情况下的速度精度，一般不超过0.001m/s。先将高频I设定为零或者比较大的值，调节K，使参数小于电梯在高频稳态产生振荡的临界参数，然后逐步减小I，使得超调达到要求的指标。对于采用相同曳引机和机械的场合，可以在调好一台电梯情况下，通过键盘参数拷贝来实现复制。上述中，积分时间常数I的单位为时间单位S。特别提醒的是，目前市场上的绝大多数变频器PI参数采用独立的两个数来调整，没有实际物理量概念，此时的I越大，相当于时间常数越小。
　　对于加减速过程中的舒适感，要通过S曲线调整来解决。一般是加速度和减速度在0.5~1 之间，开始段急加速和结束段急减速可以调整为0.25~0.5 ，结束段急加速和开始段急减速可以在0.5~0.9 之间。S曲线的调整还与电梯的场所有关，对于医院、疗养院等对舒适感要求很高的场合，需要减小相应参数，对于办公写字搂等需要高效率的场合，可以适当增大相应参数。结束段急加速和开始段急减速的增大，有利于克服间隙造成的加减速过程的抖动。
　　五、 采用**控制时序
　　**的控制时序如图2所示，变频器接收到运行命令后，**入零速运行过程，延时T1，保证电机励磁达到稳态后打开报闸，同时变频器开始运行启动速度的启动速度保持时间T2后是高速、低速到零速，零速运行T3后，在保证惯性影响为零的情况下，关闭报闸，由于报闸抱紧需要一定时间，因此必须延迟T4后撤消运行命令。按照此时序，可以保证启动和停车均有理想的舒适感。在艾默生TD3100变频器中，T1由F7.00设定，T2由F3.01设定，T3由F7.01设定，T4由控制决定，如果控制器延迟时间不够，TD3100变频器将自动延长命令保持时间。
EMERSON FX-340 960133-01     
      
 ALLEN BRADLEY POWER SUPPLY/SERVO DRIVE 2094-BC01-MP5     
      
 PENTAX FG-28B A31327      
      
 FUMEX VACUUM FA2SS 54053388     
      
 STAILENS TECHNOLOGY SERIAL 6386 SHELL 1874 CUST.PO18199     
      
 140229 REV.D     
      
 240372     
      
 SICK LUT1-430     
      
 LASETEC     
      
 DUAL C AMP BOARD 01182-000      
      
 EXLAR SLM060-KXGS-EM2-218-SS-29018     
      
 METTLER TOLEDO ID5SX 2681083 2681082     
      
 NORDSON 3100V-1EAV2E     
      
 4000FL RICOH     
      
 DOMINO A300     
      
 Milli-Q ZMQS6VF0Y F9NM16973D      
      
 STRonGARM 404-171T00 MODEL 171      
      
 ALLEN BRADLEY 1756-MO8SE/B     
      
 PC1200-1042     
      
 STOBER 1112042/5 TYP EFL 44K     
      
 LASETEC SCREEN      
      
 MITUTOYO PH361     
      
 MELSEC PROGRAMMABLE ConTROLLER A3M-CPU      
      
 BOSCH PCS950      
      
 CYBERRESEARCH      
      
 ConTROLTECHNIQUES MHE-490-CONS-0000     
      
 LINMOT E400-DN     
      
 M.1300.4422 R1     
      
 GARVENS G25910- E1387     
      
 TRANE BRD00745     
      
 HACH PUMP-COLORIMETER ANALYZER      
      
 LINMOT E400-DN     
      
 PERFECITION GEAR BAF 1141S     
      
 WIPOTEC 62028150     
      
 ConTROL MODULE CM1N      
      
 CHARLES BESELER 2014 -MB 01940074     
      
 ITRAN PACKAGE ASSURANCE MODULE      
      
 OMRON PAD208 , SYSMAC CVM1-CPU11-V2, OD412, ID218     
      
 1FK6040-6AK71-1EH0     
      
 9101-2164     
      
 DELTA OXIGEN SENSOR CELL MODELO SP10025     
      
 CPU MODULE IC693CPU341T     
      
 Allen-Bradley 2711-T6C20L1 B PanelView 600      
      
 XYCOM 9450-27B1319010000     
      
 46438     
      
 PEKIN ELMER N801-0120     
      
 14506951-003     
      
 MICROVITEC 14HC4AAZ S/N 01114A028     
      
 NEMATRON IWS-2623 2008070154     
      
 CHARLES BESELER 2014 -MB 01940074     
      
 FIKE E10-0032     
      
 AQUAFINE 12118 SL-1     
      
 COMPUTER BOARD 90-23285     
      
 VANKEL 1000-00111 SERIAL 17-1983-1202     
      
 ALLEN BRADLEY 1747 - L553 B 4      
      
 PERFECITION GEAR SBF120675     
      
 646 1822 05      
      
 DOMINO VIDEOJET     
      
 PACIFIC SCIENTIFIC PC800 SERVO DRIVE FESTO IFB11-03     
      
 HI-SPEED P2-80-100     
联系人：李小姐
手机：18106937710
 电话：0592-5361195   
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