掌握这 10 个 PLC 综合故障原因，轻松应对设备难题

　　1. 接地问题
　　PLC 系统对接地要求十分严格，配备独立的专用接地系统，同时要确保与 PLC 相关的其他设备也可靠接地。多个电路接地点连接在一起时，可能会产生意想不到的电流，导致逻辑错误或损坏电路。不同接地电势的产生，通常是由于接地点在物理区域上分隔过远。当相距较远的设备通过通信电缆或传感器连接时，电缆线和地之间的电流会流经整个电路。即使距离很短，大型设备的负载电流也可能在其与地电势之间产生变化，或通过电磁作用产生不可预知的电流。在不正确的接地点的电源之间，电路中甚至可能产生毁灭性的电流，从而破坏设备。因此，PLC 系统一般采用一点接地方式。为提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮地技术，即信号电缆的屏蔽层一点接地，信号回路浮空，与大地绝缘电阻应不小于 50MΩ。
　　2. 干扰处理
　　工业现场环境恶劣，存在许多高低频干扰，这些干扰通常通过与现场设备相连的电缆引入 PLC。除接地措施外，在电缆的设计选择和敷设施工中，还应采取以下抗干扰措施：
　　模拟量信号属于小信号，极易受外界干扰，应选用双层屏蔽电缆。
　　高速脉冲信号（如脉冲传感器、计数码盘等）应选用屏蔽电缆，既能防止外来干扰，又能防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰。
　　PLC 之间的通信电缆频率较高，一般应选用厂家提供的电缆，在要求不高的情况下，也可选用带屏蔽的双绞线电缆。
　　模拟信号线、直流信号线不能与交流信号线在同一线槽内走线。
　　控制柜内引入引出的屏蔽电缆必须接地，应不经过接线端子直接与设备相连。
　　交流信号、直流信号和模拟信号不能共用一根电缆，动力电缆应与信号电缆分开敷设。
　　在现场维护时，解决干扰的方法有：对受干扰的线路采用屏蔽线缆，重新敷设；在程序中加入抗干扰滤波代码。
　　3. 消除线间电容避免误动作
　　电缆的各导线间存在电容，合格的电缆能将此容值限制在一定范围内。但当电缆长度超过一定值时，各线间的电容容值会超过要求值。将这样的电缆用于 PLC 输入时，线间电容可能导致 PLC 误动作，出现一些难以理解的现象，如接线正确但 PLC 无输入，或出现不该有的输入等。为解决这一问题，可采取以下措施：
　　使用电缆芯绞合在一起的电缆。
　　尽量缩短电缆使用长度。
　　将互相干扰的输入分开使用电缆。
　　使用屏蔽电缆。
　　4. 输出模块的选用
　　输出模块分为晶体管、双向可控硅、接点型：
　　晶体管型开关速度快（一般 0.2ms），但负载能力，约 0.2~0.3A、24VDC，适用于快速开关、信号联系的设备，一般与变频、直流装置等信号连接，需注意晶体管漏电流对负载的影响。
　　可控硅型优点是无触点、具有交流负载特性，负载能力不大。
　　继电器输出具有交直流负载特点，负载能力大。常规控制中一般首先选用继电器触点型输出，缺点是开关速度慢，一般在 10ms 左右，不适于高频开关应用。
　　5. 变频器过电压与过电流处理
　　减小给定使电机减速运行时，电机进入再生发电制动状态，回馈给变频器的能量较高，这些能量贮存在滤波电容器中，使电容上的电压升高，很快达到直流过电压保护的整定值，导致变频器跳闸。处理方法是在变频器外部增设制动电阻，用该电阻将电机回馈到直流侧的再生电能消耗掉。
　　变频器带多个小电机，当其中一个小电机发生过流故障时，变频器会过流故障报警并掉闸，导致其他正常的小电机也停止工作。处理方法是在变频器输出侧加装 1：1 的隔离变压器，当一台或几台小电机发生过流故障时，故障电流直流冲击变压器，而非变频器，从而预防变频器掉闸。经实验，该方法效果良好，避免了正常电机停机的故障。
　　6. 标记输入与输出方便检修
　　PLC 控制着复杂系统，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，如同一块有数十只脚的集成电路。如果不看原理图检修故障设备，会让人束手无策，查找故障的速度也会很慢。因此，我们可根据电气原理图绘制一张表格，贴在设备的控制台或控制柜上，标明每个 PLC 输入输出端子编号对应的电器符号、中文名称，类似集成电路各管脚的功能说明。对于熟悉操作过程或本设备梯形图的电工，有了这张输入输出表格就可以进行检修。而对于不熟悉操作过程、不会看梯形图的电工，则需要再绘制一张 PLC 输入输出逻辑功能表，该表说明了大部分操作过程中输入回路（触发元件、关联元件）和输出回路（执行元件）的逻辑对应关系。实践证明，熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能表，即使不带图纸，也能轻松检修电气故障。
　　7. 通过程序逻辑推断故障
　　工业上使用的 PLC 种类繁多，低端 PLC 的梯形图指令大同小异，中高端机如 S7 - 300，许多程序是用语言表编写的。实用的梯形图必须有中文符号注解，否则阅读困难。在看梯形图前，若能大概了解设备工艺或操作过程，会更容易理解。进行电气故障分析时，一般采用反查法或称反推法，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，然后反查满足其动作的逻辑关系。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故障点的情况较少。
　　8. PLC 自身故障判断
　　一般来说，PLC 是非常可靠的设备，故障率很低，PLC、CPU 等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零。PLC 输入点若非强电入侵，几乎不会损坏；PLC 输出继电器的常开点，若不是外围负载短路或设计不合理、负载电流超出额定范围，触点寿命也很长。因此，查找电气故障点时，重点应放在 PLC 的外围电气元件上，不要轻易怀疑 PLC 硬件或程序有问题，这对于快速维修故障设备、恢复生产至关重要。
　　9. 充分合理利用软、硬件资源
　　不参与控制循环或在循环前已经投入的指令可不接入 PLC。
　　多重指令控制一个任务时，可先在 PLC 外部将它们并联后再接入一个输入点。
　　尽量利用 PLC 内部功能软元件，充分调用中间状态，使程序具有完整连贯性，易于开发，同时减少硬件投入，降低成本。
　　条件允许的情况下，独立每一路输出，便于控制和检查，也能保护其他输出回路；当一个输出点出现故障时，只会导致相应输出回路失控。
　　输出若为正 / 反向控制的负载，不仅要从 PLC 内部程序上联锁，还要在 PLC 外部采取措施，防止负载在两方向动作。
　　PLC 紧急停止应使用外部开关切断，以确保安全。
　　10. 其他注意事项
　　不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏 PLC。
　　接地端子应独立接地，不与其他设备接地端串联，接地线截面积不小于 2mm?。
　　辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（如光电传感器等）。
　　一些 PLC 有一定数量的占有点数（即空地址接线端子），不要将线接上。
　　当 PLC 输出电路中没有保护时，应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏。