概述
现以某套PLC过程控制系统为例,对PLC过程控制系统故障分布规律进行分析,希望能对PLC过程控制系统的系统设计和日常维护有所帮助。系统故障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I/O端口和现场控制检测设备,如继电器、接触器、阀门、电动机等。系统故障分析及处理一般从以下四个方面入手。【一】PLC主机系统PLC主机系统Zui容易发生故障的地方一般在电源系统和通讯网络系统,电源在连续工作、散热中,电压和电流的波动冲击是不可避免的,一般电源还有风扇,时间长了容易有灰尘。通讯及网络受外部干扰的可能性大,外部环境是造成通讯外部设备故障的Zui大因素之一。
系统总线的损坏主要由于现在PLC多为插件结构,长期使用插拔模块会造成局部印刷板或底板、接插件接口等处的总线损坏,在空气温度变化、湿度变化的影响下,总线的塑料老化、印刷线路的老化、接触点的氧化等都是系统总线损耗的原因。在系统设计和处理系统故障的时候要考虑到空气、尘埃、紫外线等因素对设备的破坏。
目前PLC的主存储器大多采用可擦写ROM,其使用寿命除了主要与制作工艺相关外,还和底板的供电、CPU模块工艺水平有关。而PLC的中央处理器目前都采用高性能的处理芯片,故障率已经大大下降。
对于PLC主机系统的故障的预防及处理主要是提高集中控制室的管理水平,加装降温措施,定期除尘,使PLC的外部环境符合其安装运行要求;在系统维修时,严格按照操作规程进行操作,谨防人为的对主机系统造成损害。
【二】PLC系统的I/O端口PLCZui大的薄弱环节在I/O端口。PLC的技术优势在于其I/O端口,在主机系统的技术水平相差无几的情况下,I/O模块是体现PLC性能的关键部件,它也是PLC损坏中的突出环节。要减少I/O模块的故障就要减少外部各种干扰对其影响,要按照其使用的要求进行使用,不可随意减少其外部保护设备,分析主要的干扰因素,对主要干扰源要进行隔离或处理。【三】PLC柜的中间过渡元件中间接线柜中间继电器、安全栅、接线端子等,一般与系统柜在一起同样要注意散热、防灰尘、防静电,接头氧化等。【四】PLC系统的现场控制设备现场控制设备,如各类仪表、电气设备的环境十分差,一定安装这些设备的维修、维护规范进行。过程控制系统是一个完整、复杂的系统,分析故障或处理故障时要全面系统性考虑,达到即安全稳定、有经济使用的目的。