PLC作為電氣設(shè)備,無(wú)論采取何種預(yù)防措施都不能100% 避免故障的發(fā)生,因此有必要對(duì)其故障的特性曲線和常見(jiàn)故障進(jìn)行理論性分析。
1、PLC故障特性曲線的分析
由于PLC屬于髙精密電氣設(shè)備,所以發(fā)生各種故障也在情理之中,因此本文首先對(duì)它的故障率特性曲線進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。假設(shè)PLC的故障率為Q ,它的可靠性度量計(jì)算公式應(yīng)該為:
Q=N/ ( Nox t ) (1)
式中:N代表在t時(shí)間段內(nèi)PLC可能發(fā)生的故障次數(shù),No表示剩余的PLC元器件數(shù)目。根據(jù)該公式與PLC設(shè)備實(shí)際出現(xiàn)故障的頻率,可以明確它的故障率針對(duì)時(shí)間曲線的3個(gè)不同時(shí)間段劃分為早期故障、隨機(jī)故障和后期故障。
早期故障主要是因?yàn)镻LC與其他系統(tǒng)電氣設(shè)備存在制造缺陷、安裝設(shè)置缺陷以及元器件缺陷的共同影響下所造成的。但隨著設(shè)備操作運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)和磨合,這種早期故障率也會(huì)呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì)。
后期故障相對(duì)頻繁,故障特性曲線也會(huì)隨著PLC運(yùn)行的時(shí)間增加而不斷增加。這主要是由于PLC元器件老化所造成的故障率升髙,說(shuō)明PLC設(shè)備已經(jīng)進(jìn)人使用壽命末期,但其故障率不會(huì)突然提升過(guò)大,而是循序漸進(jìn)不斷上升的。再者,PLC設(shè)備故障率是與其設(shè)備的制造材料和制造工藝有一定關(guān)系的,如果為設(shè)備的每個(gè)階段都設(shè)置一個(gè)故障變化臨界轉(zhuǎn)折點(diǎn),當(dāng)設(shè)備使用的環(huán)境惡劣程度越髙,例如有極髙的溫度、濕度以及強(qiáng)烈的粉塵濃度時(shí),設(shè)備故障率3個(gè)階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)就越小。
2、PLC常見(jiàn)故障分析
2.1主要檢修內(nèi)容
一般在大型工業(yè)企業(yè)中,必須對(duì)大型PLC系統(tǒng)做好嚴(yán)格的運(yùn)行、操作維護(hù)機(jī)制,并做好維護(hù)記錄,定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)性檢查。一般來(lái)說(shuō),每月一次的全面性檢查很有必要,而每天的PLC設(shè)備輸出輸人部分接線及外部電源視也是必須要做到的。另外,設(shè)備接線與芯片模塊插腳的松動(dòng)現(xiàn)象以及電路板上的異物與落塵也必須做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。在供電電壓方面,一定要檢查其是否處于允許范圍之內(nèi),如果發(fā)現(xiàn)任何異常要設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),以便于做到及時(shí)排障檢修。zui后也要為PLC設(shè)備中的重要部件與模塊準(zhǔn)備好備件,以備不時(shí)之需。
2.2對(duì)常見(jiàn)故障的判定及處理方法
2.2.1基本故障判定
當(dāng)PLC設(shè)備的PROGE程序異常時(shí),表示程序線路出錯(cuò)或程序語(yǔ)法出錯(cuò),此時(shí)指示燈應(yīng)該呈現(xiàn)閃爍狀態(tài),這是由于設(shè)備電源電壓受到不穩(wěn)定影響而導(dǎo)致的執(zhí)行程序問(wèn)題,所以指示燈會(huì)出現(xiàn)連閃狀態(tài),此時(shí)就要做好排障檢修準(zhǔn)備。
如果輸出指示燈在信號(hào)輸人時(shí),正常點(diǎn)亮,但繼電器卻不動(dòng)作,就可以判斷是繼電器出現(xiàn)故障。而如果輸人信號(hào)指示燈不亮但輸人信號(hào)正常傳輸,則說(shuō)明可能是LED燈出現(xiàn)故障。
2.2.2 檢查步驟
總體而言,根據(jù)PLC控制面板的指示燈顯示狀態(tài)大致可以了解設(shè)備出現(xiàn)了哪些故障,一般來(lái)說(shuō)對(duì)其故障的檢查順序與項(xiàng)目?jī)?nèi)容有以下幾點(diǎn)。
*,對(duì)供電部分的檢查,以zui基本的指示燈閃亮狀況來(lái)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。如果是電源系統(tǒng)發(fā)生故障,則主要是因?yàn)殡妷撼霈F(xiàn)不穩(wěn)、熔斷器燒斷或者連接線路短路等問(wèn)題。
第二,首先對(duì)PLC控制器進(jìn)行檢查,再對(duì)程序檢查是否存在任何運(yùn)行錯(cuò)誤。以上二者均無(wú)異常就要對(duì)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行接觸性檢查,如果芯片接觸性出現(xiàn)問(wèn)題,就要為設(shè)備更換處理器芯片。
第三,要對(duì)內(nèi)部后備電池實(shí)施定期的電壓檢查。一般內(nèi)部電池出現(xiàn)故障是因?yàn)殡姵剡B接線路出現(xiàn)斷路或所更換的電池耗盡,此時(shí)要考慮將接線壓實(shí)或直接更換電池就能解決電壓不穩(wěn)問(wèn)題。
第四,要對(duì)PLC所在工作場(chǎng)所的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行檢查,保持現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度控制在0?50°C范圍,且相對(duì)濕度不能髙于85% 。如果達(dá)不到溫控要求,則要安裝強(qiáng)力風(fēng)扇或空調(diào)進(jìn)行通風(fēng)控制,保證PLC工作環(huán)境溫濕度穩(wěn)定。
zui后,可以考慮為PLC設(shè)備增加電子控制系統(tǒng)以提髙它的安全性與可控性。例如確保與裝置安全性無(wú)關(guān)的全部功能都采用電子控制系統(tǒng)方法進(jìn)行控制,也可以考慮為整個(gè)PLC裝置設(shè)置電子安全性功能,比如采用常規(guī)的機(jī)電控制元件來(lái)確保PLC的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行也是可行的。
PLC設(shè)備發(fā)生故障的概率目前依然很髙,所以在分析其故障原因和組織檢查維護(hù)程序內(nèi)容時(shí),應(yīng)該首先通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確判斷其故障位置以及故障所帶來(lái)的影響。筆者認(rèn)為如果發(fā)現(xiàn)PLC設(shè)備故障較為嚴(yán)重時(shí),應(yīng)該適當(dāng)采取額外措施來(lái)辨別其故障的致命性,并防止該故障可能影響系統(tǒng)的其它部分,造成連帶傷害。在滿足PLC設(shè)備安全功能的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新更多故障處理方法。
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