1、圖12-1常見故障與檢查過(guò)程第12章PLC的故障檢查與維護(hù)PLC是一個(gè)故障率極低的控制器。但是，這并不是說(shuō)它永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)故障。和其它設(shè)備一樣，PLC也需要經(jīng)常進(jìn)行故障檢查與維護(hù)。PLC的故障檢查與維護(hù)在保證其安全運(yùn)行過(guò)程中是很重要的。本章以西門子S7-200為例介紹PLC的故障檢查與維護(hù)問(wèn)題。12.1利用PLC的自診斷功能進(jìn)行故障檢查與處理PLC都具有自診斷功能，當(dāng)PLC出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)該充分利用PLC的自診斷功能來(lái)查找故障原因。12.1.1常見故障的檢查與處理PLC系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中，可能會(huì)出現(xiàn)一些故障。PLC自身故障可以靠自診斷功能去分析，外部故障則主要根據(jù)程序分析。常見的PLC自身故障有電源系

2、統(tǒng)故障、主機(jī)故障、通訊系統(tǒng)故障、模塊等故障。當(dāng)PLC發(fā)生故障時(shí)，首先要對(duì)PLC進(jìn)行總體檢查，然后根據(jù)檢查的線索去分項(xiàng)具體檢查。總體檢查的目的是找出故障點(diǎn)的大方向，然后再逐步細(xì)化，確定具體故障點(diǎn)，達(dá)到消除故障的目的。常見故障的總體檢查與處理的程序見圖12-1。12.1.2 電源故障檢查與處理PLC系統(tǒng)主機(jī)電源、擴(kuò)展機(jī)電源、模塊中的電源，任何電源顯示不正常時(shí)都要進(jìn)入電源故障檢查流程。當(dāng)向PLC基本單元供電時(shí),基本單元表面上設(shè)置的電源(+24VDC)指示燈或PLC的工作狀態(tài)(STOP、RUN、SF)指示燈至少有一個(gè)會(huì)亮。如果外電源已經(jīng)加上，但是上述指示燈都不亮。說(shuō)明PLC的電源存在問(wèn)題。如果各部分功

3、能正常，只能是LED顯示有故障。否則應(yīng)首先檢查外部電源故障。如果外部電源無(wú)故障，再檢查系統(tǒng)內(nèi)部電源故障。檢查外部電源故障時(shí)，首先請(qǐng)確認(rèn)電源接線。若是同一電源驅(qū)動(dòng)多個(gè)傳感器負(fù)載等時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)有無(wú)負(fù)載短路或過(guò)電流。若不是上述原因，則可能是PLC內(nèi)混入導(dǎo)電性異物或其他異常情況。此時(shí)可在清除故障源以后，更換損壞部件。檢查和排除故障內(nèi)容如表12-1所述。表12-1電源故障的檢查與處理故障現(xiàn)象故障原因解決辦法電源指示燈滅，或者PLC的工作狀態(tài)指示燈滅。指示燈壞或保險(xiǎn)絲斷。更換。無(wú)供電電壓。加入供電電源電壓；檢查電源接線和插座使之正常。供電電壓超限。調(diào)整電源電壓在規(guī)定范圍。電源壞。更換電源。12.1.3 異常

4、故障檢查與處理PLC系統(tǒng)最常見的故障是停止運(yùn)行（運(yùn)行指示燈滅）、不能啟動(dòng)、工作無(wú)法進(jìn)行，但是電源指示燈亮。這時(shí)，需要進(jìn)行異常故障檢查。檢查順序和內(nèi)容如表7-2。表7-2異常故障的檢查與處理故障現(xiàn)象故障原因解決辦法不能啟動(dòng)。供電電壓超過(guò)上極限。供電電壓低于下極限。內(nèi)存自檢系統(tǒng)出錯(cuò)。CPU、內(nèi)存板故障。降壓。升壓。清內(nèi)存、初始化。更換。工作不穩(wěn)定，頻繁停機(jī)。供電電壓接近上、下極限。主機(jī)系統(tǒng)模塊接觸不良。CPU、內(nèi)存板內(nèi)元器件松動(dòng)。CPU、內(nèi)存板故障。調(diào)整電壓，使在正常范圍。清理、重插。清理、帶手套按壓元器件。更換。與編程器（微機(jī)）不通訊。通訊電纜插接松動(dòng)。通訊電纜故障。內(nèi)存自檢出錯(cuò)。通訊口參數(shù)不對(duì)

5、。主機(jī)通訊故障。按緊后重新聯(lián)機(jī)。更換。內(nèi)存清零，拔去停電記憶電池幾分鐘后再聯(lián)機(jī)。檢查參數(shù)和開關(guān)，重新設(shè)定。更換。編程器通訊口故障。更換。程序不能裝入。內(nèi)存沒有初始化。CPU、內(nèi)存故障。清內(nèi)存，重寫。更換。12.1.4 通信故障檢查與處理通信是PLC網(wǎng)絡(luò)工作的基礎(chǔ)。PLC網(wǎng)絡(luò)的主站、各從站的通信處理器、通信模塊都有工作正常指示。當(dāng)通信不正常時(shí)，需要進(jìn)行通信故障檢查。檢查順序和內(nèi)容如表7-3。表7-3通信故障的檢查與處理故障現(xiàn)象故障原因解決辦法接插不好。按緊接插。單一模塊不通模塊故障。更換模塊。信。組態(tài)不對(duì)。重新組態(tài)。分支通信電纜故障。擰緊插接件或更換。從站不通信。通信處理器松動(dòng)。擰緊。通信處理器

6、地扯開關(guān)錯(cuò)。重新設(shè)置。通信處理器故障。更換。通信電纜故障。排除故障、更換。主站不通信。調(diào)制解調(diào)器故障。斷電后再啟動(dòng)無(wú)效更換。通信處理器故障。清理后再啟動(dòng)無(wú)效更換。通信正常，但通某模塊插入或接觸不良。插入并按緊。信故障燈亮。12.1.5 輸入故障檢查與處理輸入輸出模塊直接與外部設(shè)備相連，是容易出故障的部位。雖然輸入輸出模塊故障容易判斷，更換快，但是必須查明原因。而且往往都是由于外部原因造成損壞，如果不及時(shí)查明故障原因，及時(shí)消除故障，對(duì)PLC系統(tǒng)危害很大。不管輸入單元的LED燈亮還是滅，請(qǐng)檢查輸入信號(hào)開關(guān)是否確實(shí)在ON或OFF狀態(tài)。如果輸入開關(guān)的額定電流容量過(guò)大或由于油侵入等原因，容易產(chǎn)生接觸不良

7、。當(dāng)輸入開關(guān)與LED燈亮用電阻并聯(lián)時(shí),即使輸入開關(guān)OFF但并聯(lián)電路仍導(dǎo)通，仍可對(duì)PLC進(jìn)行輸入。如果使用光傳感器等輸入設(shè)備，由于發(fā)光受光部位粘有污垢等，引起靈敏度變化，有可能不能完全進(jìn)入“ON”狀態(tài)。在比PLC運(yùn)算周期短的時(shí)間內(nèi)，不能接收到ON和OFF的輸入。如果在輸入端子上外加不同的電壓時(shí)，會(huì)損壞輸入回路。檢查順序和內(nèi)容如表7-4。表7-4輸入故障的檢查與處理故障現(xiàn)象故障原因解決辦法輸入模塊單點(diǎn)損壞。過(guò)電壓，特別是高壓串入。消除過(guò)電壓和串入的高壓。輸入全部不接通。未加外部輸入電源。外部輸入電壓過(guò)低。端子螺釘松動(dòng)。端子板連接器接觸不良。接通電源。加額定電源電壓。將螺釘擰緊。將端子板鎖緊或更換。

8、輸入全部斷電。輸入回路不良。更換模塊。特定編號(hào)輸入點(diǎn)不接通。輸入器件不良。輸入配線斷線。端子接線螺釘松動(dòng)。端子板連接器接觸不良。輸入信號(hào)接通時(shí)間過(guò)短。輸入回路不良。OUT指令用了該輸入號(hào)。更換。檢查輸入配線排除故障。擰緊。將端子板鎖緊或更換。調(diào)整輸入器件。更換模塊。修改程序。特定編號(hào)輸入點(diǎn)不關(guān)斷。輸入回路不良。OUT指令用了該輸入號(hào)。更換模塊。修改程序。輸入不規(guī)則地通、。外部輸入電壓過(guò)低。噪音引起誤動(dòng)作。端子螺釘松動(dòng)。端子連接器接觸不良。使輸入電壓在額定范圍內(nèi)。采取抗干擾措施。擰緊螺釘。將端子板擰緊或更換。異常輸入點(diǎn)編號(hào)連續(xù)。輸入模塊公共端螺釘松動(dòng)。端子連接器接觸不良。CPU不良。擰緊螺釘。將

9、端子板鎖緊或更換連接器。更換CPU。輸入動(dòng)作指示指示燈壞。更換。燈不亮。12.1.6 輸出故障檢查與處理不管輸出單元的LED燈亮還是滅，如果負(fù)載不能進(jìn)行ON或OFF時(shí)，主要是由于負(fù)載過(guò)載、負(fù)載短路或容性負(fù)載的沖擊電流等原因，引起繼電器輸出接點(diǎn)粘合，或接點(diǎn)接觸面不好導(dǎo)致接觸不良而造成的。輸出故障檢查順序和內(nèi)容如表7-5。表7-5輸出故障的檢查與處理故障現(xiàn)象故障原因解決辦法輸出模塊單點(diǎn)損壞。過(guò)電壓，特別是高壓串入。消除過(guò)電壓和串入的高壓。輸出全部不接通。未加負(fù)載電源。負(fù)載電源電壓低。端子螺釘松動(dòng)。端子板連接器接觸不良。保險(xiǎn)絲熔斷。I/O總線插座接觸不良。輸出回路不良。接通電源。加額定電源電壓。將螺

10、釘擰緊。將端子板鎖緊或更換。更換。更換。更換。輸出全部不關(guān)斷。輸出回路不良。更換模塊。特定編號(hào)輸出輸出接通時(shí)間短。更換。點(diǎn)不接通。程序中繼電器號(hào)重復(fù)。輸出器件不良。輸出配線斷線。端子螺釘松動(dòng)。端子連接器接觸不良。輸出繼電器不良。輸出回路不良。修改程序。更換。檢查輸出配線排除故障。擰緊。將端子板鎖緊或更換。更換。更換。特定編號(hào)輸出不關(guān)斷。程序中輸出指令的繼電器號(hào)重復(fù)。輸出繼電器不良。漏電流或殘余電壓使其不能關(guān)斷。輸出回路不良。修改程序。更換模塊。更換負(fù)載或添加假負(fù)載電阻。更換。輸出端不規(guī)則地通、斷。外部輸出電壓過(guò)低。噪音引起誤動(dòng)作。端子螺釘松動(dòng)。端子連接器接觸不良。使輸入電壓在額定范圍內(nèi)。采取抗

11、干擾措施。擰緊螺釘。將端子板擰緊或更換。異常輸出點(diǎn)編號(hào)連續(xù)。輸出模塊公共端螺釘松動(dòng)。端子連接器接觸不良。CPU不良。保險(xiǎn)絲壞。擰緊螺釘。將端子板鎖緊或更換連接器。更換CPU。更換。輸出動(dòng)作指示指示燈壞。更換。燈不亮。12.1.7利用PLC的輸出窗口進(jìn)行故障檢查為了便于對(duì)PLC系統(tǒng)的故障進(jìn)行檢查，S7-200設(shè)置了故障的錯(cuò)誤代碼供故障診斷使用。故障代碼可以在S7-200編程環(huán)境的輸出窗口查到。由故障代碼表可以檢查三種錯(cuò)誤。1 致命錯(cuò)誤致命錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致CPU停止執(zhí)行用戶程序。依據(jù)錯(cuò)誤的嚴(yán)重性，一個(gè)致命錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致CPU無(wú)法執(zhí)行某個(gè)或所有功能。處理致命錯(cuò)誤的目標(biāo)是使CPU進(jìn)入安全狀態(tài)，可以對(duì)當(dāng)前存在的錯(cuò)

12、誤狀況進(jìn)行詢問(wèn)并響應(yīng)。當(dāng)一個(gè)致命錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，CPU執(zhí)行以下任務(wù)：進(jìn)入STOP（停止）方式點(diǎn)亮系統(tǒng)致命錯(cuò)誤和STOP指示燈。斷開輸出。這種狀態(tài)將會(huì)持續(xù)到錯(cuò)誤清除之后。表7-6列出了從CPU上可以讀到的致命錯(cuò)誤代碼及其描述。表7-6致命錯(cuò)誤代碼及其含義錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤描述0000無(wú)致命錯(cuò)誤0001用戶程序檢查和錯(cuò)誤0002編譯后的梯形圖程序檢查和錯(cuò)誤0003掃描看門狗超時(shí)錯(cuò)誤0004內(nèi)部EEPROM錯(cuò)誤0005內(nèi)部EEPROM用戶程序檢查和錯(cuò)誤0006內(nèi)部EEPROM配合參數(shù)檢查錯(cuò)誤0007內(nèi)部EEPROM強(qiáng)制數(shù)據(jù)檢查錯(cuò)誤0008內(nèi)部EEPROM缺省輸出表值檢查錯(cuò)誤0009內(nèi)部EEPROM用戶數(shù)據(jù)、D

13、B1檢查錯(cuò)誤000A存儲(chǔ)器卡失靈000B存儲(chǔ)器卡上用戶程序檢查和錯(cuò)誤000C存儲(chǔ)器卡配置參數(shù)檢查和錯(cuò)誤000D存儲(chǔ)器卡強(qiáng)制數(shù)據(jù)檢查和錯(cuò)誤000E存儲(chǔ)器卡缺省輸出表值檢查和錯(cuò)誤000F存儲(chǔ)器卡用戶數(shù)據(jù)、DB1檢查錯(cuò)誤0010內(nèi)部軟件錯(cuò)誤0011比較接點(diǎn)間接尋址錯(cuò)誤0012比較接點(diǎn)非法值錯(cuò)誤0013存儲(chǔ)器卡空，或CPU不識(shí)別該卡2 運(yùn)行時(shí)刻程序錯(cuò)誤在程序正常運(yùn)行中，可能會(huì)產(chǎn)生非致命錯(cuò)誤（如尋址錯(cuò)誤）。在這種情況下，CPU會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非致命錯(cuò)誤代碼。表7-7列出了這些非致命錯(cuò)誤代碼及其描述。表7-7非致命錯(cuò)誤代碼及其含義錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤描述0000無(wú)錯(cuò)誤0001執(zhí)行HDEF之前，HSC不允許0002輸入中

14、斷分配沖突，已分配給HSC。0003到HSC的輸入分配沖突，已分配給輸入中斷0004在中斷程序中企圖執(zhí)行ENI、DISI、或HDEF指令0005第一個(gè)HSC/PLS未執(zhí)行完之前，又企圖執(zhí)行同編號(hào)的第二個(gè)HSC/P1S0006間接尋址錯(cuò)誤0007TODW（寫實(shí)時(shí)時(shí)鐘）或TODR（讀實(shí)時(shí)時(shí)鐘）數(shù)據(jù)錯(cuò)誤0008用戶子程序嵌套層數(shù)超過(guò)規(guī)定0009在程序執(zhí)行XMT或RCV時(shí),通訊口0又執(zhí)行另一條XMT或RCV指令000A在同一HSC執(zhí)行時(shí)，又企圖用HDEF指令再定義該HSC000B在通訊口1上同時(shí)執(zhí)行XMT/RCV指令000C時(shí)鐘卡不存在000D重新定義已經(jīng)使用的脈沖輸出000EPTO個(gè)數(shù)設(shè)為00091

15、范圍錯(cuò)（帶地址信息），檢查操作數(shù)范圍0092某條指令的計(jì)數(shù)域錯(cuò)誤（帶計(jì)數(shù)信息）0094范圍錯(cuò)（帶地址信息），寫無(wú)效存儲(chǔ)器009A用戶中斷程序試圖轉(zhuǎn)換成自由口模式3 編譯規(guī)則錯(cuò)誤當(dāng)下載一個(gè)程序時(shí)CPU將對(duì)該程序進(jìn)行編譯，如果CPU發(fā)現(xiàn)程序有違反編譯規(guī)則之處（如非法指令），CPU就會(huì)停止下載程序，并生成一個(gè)非致命編譯規(guī)則錯(cuò)誤代碼。表7-8列出了違反編譯規(guī)則所產(chǎn)生的錯(cuò)誤代碼及其描述。表7-8編譯規(guī)則的錯(cuò)誤代碼及其含義錯(cuò)誤代碼錯(cuò)誤描述0080程序太大無(wú)法編譯0081堆棧溢出，必須把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分成多個(gè)網(wǎng)絡(luò)0082非法指令0083無(wú)MEND或主程序中有不允許的指令0085無(wú)F0R指令0086無(wú)NEXT指令0

16、087無(wú)標(biāo)號(hào)0088無(wú)RET,或子程序中有不允許的指令0089無(wú)RETI,或中斷程序中有不允許的指令008C標(biāo)號(hào)重復(fù)008D非法標(biāo)號(hào)0090非法參數(shù)0091范圍錯(cuò)（帶地址信息），檢查操作數(shù)范圍0092指令計(jì)數(shù)域錯(cuò)誤（帶計(jì)數(shù)信息），確認(rèn)最大計(jì)數(shù)范圍0093FOR/NEXT嵌套層數(shù)超出范圍0095無(wú)LSCR指令（裝載SCR）0096無(wú)SCRE指令（SCR結(jié)束）或SCRE前面有不允許的指令0097程序中有不帶編號(hào)的或帶編號(hào)的EU/ED指令0098程序中用不帶編號(hào)的EU/ED指令進(jìn)行實(shí)時(shí)修改0099隱含程序網(wǎng)絡(luò)太多例如在用順控指令編寫控制程序時(shí)漏掉了LSCR（裝載SCR）指令時(shí)，在程序下載或編譯時(shí)，在

17、S7-200的輸出窗口會(huì)給出錯(cuò)誤代碼“0095”。當(dāng)出現(xiàn)了無(wú)SCRE指令的程序時(shí)，在S7-200的輸出窗口會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼“0096”。當(dāng)出現(xiàn)了無(wú)SCRE缺少標(biāo)號(hào)錯(cuò)誤的程序時(shí)，在S7-200的輸出窗口會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼“0087”等等。有了錯(cuò)誤代碼表，就可以直接發(fā)現(xiàn)和處理一些比較程序設(shè)計(jì)中的常見的錯(cuò)誤了。12.2利用PLC設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)利用PLC自身的故障診斷功能對(duì)PLC的故障進(jìn)行檢查和處理固然重要。但是，有時(shí)又顯得不足。利用PLC設(shè)計(jì)自身的故障診斷系統(tǒng),可以對(duì)上述不足給予補(bǔ)充。利用PLC設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)是利用PLC對(duì)自身的故障進(jìn)行檢測(cè),并把檢測(cè)到的故障點(diǎn)進(jìn)行記錄。再通過(guò)對(duì)PLC控制程序的分析、判

18、斷，査找出引起故障的根本原因，從而消除故障源。使PLC能正常、安全、可靠地運(yùn)行。利用PLC設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是設(shè)計(jì)PLC的自診斷系統(tǒng)。實(shí)際上，故障診斷系統(tǒng)建立在基于PLC和上位計(jì)算機(jī)組成的控制系統(tǒng)上的。PLC在故障診斷系統(tǒng)中的功能主要是完成具體控制系統(tǒng)設(shè)備故障信號(hào)的檢測(cè)、記錄故障數(shù)據(jù)并傳輸給上位計(jì)算機(jī)。上位計(jì)算機(jī)由于具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算功能，利用專家知識(shí)和專家?guī)欤瓿蓮墓收咸卣鞯焦收显虻淖R(shí)別工作。并通過(guò)人機(jī)界面，給出故障定位，報(bào)告和解釋故障診斷結(jié)果，并為操作員給出相應(yīng)的排除故障的建議。從而達(dá)到找出故障源，消除故障的目的，使PLC可靠、穩(wěn)定、有效的運(yùn)行。12.2.1PLC故障檢測(cè)程序的設(shè)計(jì)

19、1系統(tǒng)故障的層次結(jié)構(gòu)在進(jìn)行故障診斷的設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生的故障進(jìn)行分析，得到系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生故障的層次結(jié)構(gòu)，利用這種層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障診斷。現(xiàn)以機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)為例，對(duì)其機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷的層次結(jié)構(gòu)分析。見圖72。圖72系統(tǒng)故障的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)故障結(jié)構(gòu)的層次結(jié)構(gòu)為故障診斷提供了一個(gè)合理的檢測(cè)故障的層次模型。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的PLC的故障診斷程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到故障結(jié)構(gòu)的層次，合理安排檢測(cè)故障的邏輯流程。在引入故障點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意，要將系統(tǒng)所有可能引起PLC系統(tǒng)故障的檢測(cè)點(diǎn)全部引入PLC,以便系統(tǒng)能及時(shí)進(jìn)行故障處理。盡可能多的將最底層的故障輸入信息引入PLC的程序中。才能得到更多

20、的故障檢測(cè)信息，才能為系統(tǒng)的故障自診斷提供全面服務(wù)。2故障點(diǎn)的診斷與記錄有了系統(tǒng)故障的層次結(jié)構(gòu)圖，就可以根據(jù)統(tǒng)故障的層次結(jié)構(gòu)圖方便的査找PLC的故障點(diǎn)。為了得到PLC系統(tǒng)的故障情況實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的故障診斷，應(yīng)該盡量使統(tǒng)故障的層次結(jié)構(gòu)圖保羅全部故障檢測(cè)點(diǎn)。而故障檢測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)應(yīng)該全部反映給予記錄。(1)確定可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)通過(guò)對(duì)控制程序的分析找出可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)是很重要的。有了這些可能的故障點(diǎn)，就可以集中精力在排可能的故障點(diǎn)上下功夫。為了便于說(shuō)明問(wèn)題，現(xiàn)將自動(dòng)控制機(jī)械手下降的部分程序（子程序SBRO的部分程序的部分程序）重書如下。NETWORK2/第一步（機(jī)械手下降）開始。LSCRS0.0/第一步的開始

21、。NETWORK3/第一步的工作，機(jī)械手下降。LDI0.6/機(jī)械手在左位I06=1。ANI0.5/未到低位I05=0。ANQ0.1/非上升狀態(tài)Q01=0。=M2.0/輸出機(jī)械手下降控制Q0.0=1。NETWORK4/轉(zhuǎn)換。LDI0.6/機(jī)械手在左位I06=1。AI0.5/機(jī)械手到低位I05=1。SCRTS0.1/轉(zhuǎn)換到順序控制第二步NETWORK5/步結(jié)束。SCRE/第一步結(jié)束NETWORK18/第五步開始（機(jī)械手下降）。LSCRS0.4/第五步開始。NETWORK19/第五步，機(jī)械手下降。LDI0.7/機(jī)械手在右位I07=1。ANI0.5/機(jī)械手未到低位I0.5=0。ANQ01/非上升狀態(tài)。

22、=M22/輸出下降控制Q00=1。NETWORK20/轉(zhuǎn)換。LDI07/機(jī)械手在右位I07=1。AI05/機(jī)械手到低位I05=1。SCRTS05/轉(zhuǎn)換到順序控制第六步NETWORK21/步結(jié)束。SCRE/第五步結(jié)束。NETWORK35/下降輸出。LDM20OM22Q0.0（2）設(shè)計(jì)故障的檢查點(diǎn)與記錄程序可以看出機(jī)械手在左側(cè)（抓起工件側(cè)）下降控制程序主要集中在NETWORK2、NETWORK3、NETWORK4和NETWORK5中。機(jī)械手右側(cè)（放下工件側(cè)）下降控制程序主要集中在NETWORK18、NETWORK19、NETWORK20和NETWORK21中。械手下降控制的驅(qū)動(dòng)程序在NETWORK

23、35中。機(jī)械手在左側(cè)下降控制過(guò)程中主要涉及的輸入信號(hào)I0.6、I0.5和輸出信號(hào)Q0.1、Q00。為了對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行診斷，可以設(shè)置兩個(gè)計(jì)時(shí)器。一個(gè)計(jì)時(shí)器T110為進(jìn)入S0.0步的確認(rèn)。當(dāng)T110=0N時(shí)，可以認(rèn)定S0.0步的任務(wù)應(yīng)該開始執(zhí)行了，沒有開始執(zhí)行的信號(hào)為故障點(diǎn)。另一個(gè)計(jì)時(shí)器Till為S0.0步結(jié)束的確認(rèn)。當(dāng)T111=ON時(shí)，可以認(rèn)定S0.0步的任務(wù)應(yīng)該完全結(jié)束了，沒有結(jié)束的信號(hào)為故障點(diǎn)。故障點(diǎn)的診斷與記錄程序有責(zé)任把這些故障點(diǎn)記錄在VB500中。同樣可以分析機(jī)械手在右側(cè)下降控制過(guò)程中主要涉及的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)。并設(shè)計(jì)出故障點(diǎn)的診斷與記錄程序。圖7-3和圖7-4為記錄自動(dòng)控制機(jī)械手下

24、降的故障點(diǎn)的程序。Network1so.o機(jī)械手左側(cè)下降故障點(diǎn)的檢測(cè).T1WQ01Q0.QMOVBENENOV500.0IS)1V500.1I3)1V500.2IS)1V500.3IS)1V500.41£)1V500.5Is)1圖7-3故障點(diǎn)的診斷與記錄程序1故障點(diǎn)的診斷與記錄的梯形圖程序及說(shuō)明0-INOUTVB500Network2機(jī)械手右側(cè)下降故障庶的枝測(cè).SO.OT112Q0,1QO.O/HI0-V50L0(s)1Vsoi|(s)1V501.2(S)1V501.3(S)1V501.4(S)1V501.5(s)1圖7-4故障點(diǎn)的診斷與記錄程序2故障點(diǎn)的診斷與記錄的語(yǔ)句表程序及說(shuō)明

25、MOV_BENENOINOUT-VB50INETWORK1機(jī)械手左側(cè)下降故障點(diǎn)的檢測(cè)。LDS0.0LPSTONT110,+20/下降開始計(jì)時(shí)器TONT111,+200/下降結(jié)束計(jì)時(shí)器AT110AI0.6ANI0.5ANQ0.1AQ0.0MOVB0,VB500/無(wú)故障記錄。LRDAT110LPSANI0.6EUSV500.0,1/左位開關(guān)故障。LRDAI0.5EUSV500.1,1/低位開關(guān)故障。LRDAQ0.1EUSV500.2,1LPPANQ0.0EUSV500.3,1LPPAT111LPSANI0.5EUSV500.4,1LPPAQ0.0EUSV500.5,1/上升電機(jī)故障。/下降電機(jī)故障

26、。/低位開關(guān)故障。/下降電機(jī)故障。NETWORK2/機(jī)械手右側(cè)下降故障點(diǎn)的檢測(cè)。LDS0.0LPSTONT112,+20/下降開始計(jì)時(shí)器TONT113,+200/下降結(jié)束計(jì)時(shí)器。AT112AI0.7ANI0.5ANQ0.1AQ0.0MOVB0,VB501/無(wú)故障記錄LRDAT112LPSANI0.7EUSV501.0,1/右位開關(guān)故障。LRDAI0.5EUSV501.1,1/低位開關(guān)故障。/低位開關(guān)故障。LRDAQ0.1EUSV501.2,1/上升電機(jī)故障。LPPANQ0.0EUSV501.3,1LPPAT113LPSANI0.5EUSV501.4,1LPPAQ0.0EUSV501.5,1/下

27、降電機(jī)故障。/低位開關(guān)故障。/下降電機(jī)故障。(3)設(shè)計(jì)故障分析表為了便于對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷，可以繪制故障檢測(cè)分析表。故障檢測(cè)分析表由故障診斷記錄、故障點(diǎn)和故障描述組成。故障檢測(cè)分析表的作用是由故障診斷記錄數(shù)據(jù)迅速地查找故障原因。表7-9為本例中的故障檢測(cè)分析表。表7-9故障檢測(cè)分析表故障診斷記錄故障點(diǎn)故障描述VB500=0無(wú)機(jī)械手左側(cè)下降無(wú)故障。V500.0I0.6左位開關(guān)不接通。V500.1I0.5低位開關(guān)不斷開。V500.2Q0.1上升電機(jī)不停止。V500.3Q0.0下降電機(jī)不啟動(dòng)。V500.4I0.5低位開關(guān)不接通。V500.5Q0.0下降電機(jī)不停止。VB501=0無(wú)機(jī)械手右側(cè)下降無(wú)故

28、障。V501.0I0.7右位開關(guān)不接通。V501.1I0.5低位開關(guān)不斷開。V501.2Q0.1上升電機(jī)不停止。V501.3Q0.0下降電機(jī)不啟動(dòng)。V501.4I0.5低位開關(guān)不接通。V501.5Q0.0下降電機(jī)不停止。（4）模擬量故障點(diǎn)的診斷與記錄對(duì)于模擬量信號(hào)例如養(yǎng)護(hù)窯的溫度的故障檢測(cè)要比開關(guān)量檢測(cè)復(fù)雜一些。對(duì)溫度檢測(cè)元件電流或電壓的故障進(jìn)行診斷。首先要接收來(lái)自變送器的A/D模塊的數(shù)字值，然后與控制系統(tǒng)允許的極限值比較。除了和開關(guān)量一樣要檢測(cè)其斷路和短路故障狀態(tài)以外，還要檢查是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)。如果其參數(shù)值在允許范圍之內(nèi)，則表明對(duì)應(yīng)的設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)；如果實(shí)際值達(dá)到極限值，則為則為不

29、正常狀態(tài)。即出現(xiàn)了故障。模擬量故障點(diǎn)的診斷與記錄的參考程序如下。模擬量故障點(diǎn)的診斷與記錄的梯形圖程序及說(shuō)明圖7-5為對(duì)模擬量AIWO數(shù)據(jù)的診斷與記錄。其中VW10存儲(chǔ)模擬Network1模擬量的故障點(diǎn)檢言“SO.OAIWOAIWOMOV_Bb'HIENENOIVAr10VW200-INOUTAIWOV502.0V卜TpHs)VW101AIWOV502.1沖TpH3)VW201-VB502圖7-5模擬量故障診斷與記錄的梯形圖程序量的下限數(shù)據(jù)，VW20存儲(chǔ)模擬量的上限數(shù)據(jù)，VB502為模擬量AIWO的診斷記錄。雖然模擬量沒有出現(xiàn)短路或斷路的故障，但是，如果AIWO的數(shù)值低于下限或高于上限值

30、也意味著出現(xiàn)故障。模擬量故障點(diǎn)的診斷與記錄的語(yǔ)句表程序及說(shuō)明NETWORK1LDS0.0模擬量的故障點(diǎn)檢查。LPSAW>AIW0,VW10AW<AIW0,VW20MOVB0,VB502/A/D無(wú)故障。LRDAW<AIW0,VW10EUSV502.0,1/A/D數(shù)值過(guò)低故障。LPPAW>AIW0,VW20EUSV502.1,1/A/D數(shù)值過(guò)高故障。4根據(jù)特殊功能繼電器狀態(tài)對(duì)故障點(diǎn)的診斷與記錄S7-200的某些特殊功能繼電器具有故障的診斷功能。可以利用這些繼電器狀態(tài)記錄PLC的故障狀態(tài)。例如：SMB1反映了系統(tǒng)的工作狀態(tài)，其中：SM1.1=1,表示當(dāng)執(zhí)行某些命令時(shí)，其結(jié)果溢

31、出或出現(xiàn)非法數(shù)值。SM1.3=1,表示出現(xiàn)了用零做分母的錯(cuò)誤。SM1.4=1,表示出現(xiàn)了執(zhí)行ATT(AddtoTable)指令時(shí)，超出表范圍的錯(cuò)誤。SM1.7=1,表示出現(xiàn)了ASCII不能轉(zhuǎn)換成有效的十六進(jìn)制數(shù)的錯(cuò)誤。 SMB3反映了自由口奇偶校驗(yàn)的故障：SM30=1,表示端口0或端口1的奇偶校驗(yàn)出現(xiàn)了錯(cuò)誤。 SMB4反映出現(xiàn)了隊(duì)列溢出錯(cuò)誤，其中：SM40=1,表示出現(xiàn)了通訊中斷隊(duì)列溢出錯(cuò)誤。SM41=1,表示出現(xiàn)了輸入中斷隊(duì)列溢出錯(cuò)誤。SM42=1,表示出現(xiàn)了定時(shí)中斷隊(duì)列溢出錯(cuò)誤。SM43=1,表示在運(yùn)行時(shí)刻，出現(xiàn)了編程錯(cuò)誤。.0=1,表示出現(xiàn)了SM50=1,表示出現(xiàn)了I/O錯(cuò)誤。SM51=

32、1,表示出現(xiàn)了I/O總線上接了過(guò)多的數(shù)字量I/O的錯(cuò)誤。SM52=1,表示出現(xiàn)了I/O總線上接了過(guò)多的模擬量I/O的錯(cuò)誤。SM57=1,表示出現(xiàn)了DP標(biāo)準(zhǔn)總線出現(xiàn)了錯(cuò)誤。 SMB8到SMB21字節(jié)為I/O模塊識(shí)別寄存器和錯(cuò)誤寄存器。其中，SMB8為模塊0識(shí)別寄存器,SMB10為模塊1識(shí)別寄存器,SMB12為模塊2識(shí)別寄存器，SMB14為模塊3識(shí)別寄存器，SMB16為模塊4識(shí)別寄存器，SMB18為模塊5識(shí)別寄存器，SMB20為模塊6識(shí)別寄存器。識(shí)別標(biāo)志寄存器各位的功能如表7-10。表7-10識(shí)別標(biāo)志寄存器各位的功能位號(hào)76543210標(biāo)志符MTTAIIQQ標(biāo)志M=0,模TT=00,一A=0,數(shù)I

33、1=00,無(wú)QQ=00,無(wú)輸塊己插般I/O模塊。字量輸入。出。入。TT=01,保I/O。II=01，QQ=01，M=1,模留。A=1，模2AI/8DI。2AO/8DO。塊未插TT=10,非擬量II=10，QQ=10，入。I/0模塊。I/O。4AI/16DI。4AO/16DO。TT=11,保II=11QQ=11，留。8AI/32DI8AO/32DO。其中，SMB9為模塊0錯(cuò)誤寄存器，SMB11為模塊1錯(cuò)誤寄存器，SMB13為模塊2錯(cuò)誤寄存器，SMB15為模塊3錯(cuò)誤寄存器，SMB17為模塊4錯(cuò)誤寄存器，SMB19為模塊5錯(cuò)誤寄存器，SMB21為模塊6錯(cuò)誤寄存器。錯(cuò)誤標(biāo)志寄存器的各位的功能如表7-1

34、1。表7-11錯(cuò)誤標(biāo)志寄存器的各位的功能位號(hào)76543210標(biāo)志Cie0brPft符標(biāo)志C=0，ie=0，b=0,無(wú)r=0,無(wú)p=0，無(wú)f=0，t=0，無(wú)錯(cuò)無(wú)錯(cuò)錯(cuò)誤。錯(cuò)誤錯(cuò)誤無(wú)錯(cuò)無(wú)錯(cuò)誤。誤。B=1，總r=1,輸p=1，沒誤誤C=1，Ie=1，線故障出范圍有用戶f=1，t=1，組態(tài)錯(cuò)誤。智能模塊錯(cuò)誤。或奇偶錯(cuò)。錯(cuò)誤。電源錯(cuò)誤。熔絲故障。終端故障。 SMB86（反映了自由口0接收信息的狀態(tài)，其中：SM860=1，指出了由于奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)而終止接收信息。SM861=1，指出了因已達(dá)到最大字符數(shù)而終止接收信息。SM862=1，指出了因已超過(guò)規(guī)定時(shí)間而終止接收信息。SM865=1，指出了收到信息的結(jié)束符。

35、SM86.6=1,指出了由于輸入?yún)?shù)錯(cuò)或缺少起始和結(jié)束條件而終止接收信息效。SM867=1，指出了由于用戶使用禁止命令而終止接收信息。 SMB186自由口1接收信息的狀態(tài)，其中：SM1860=1，指出了由于奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)而終止接收信息。SM1861=1，指出了因已達(dá)到最大字符數(shù)而終止接收信息。SM1862=1，指出了因已超過(guò)規(guī)定時(shí)間而終止接收信息。SM1865=1，指出了收到信息的結(jié)束符。SM1866=1，指出了由于輸入?yún)?shù)錯(cuò)或缺少起始和結(jié)束條件而終止接收信息效。SM1867=1，指出了由于用戶使用禁止命令而終止接收信息。 SMW98字反映了有關(guān)擴(kuò)展總線出現(xiàn)的錯(cuò)誤。這些特殊功能繼電器是S7-20

36、0提供的診斷的重要信息。這種信息對(duì)系統(tǒng)的硬件組態(tài)和程序設(shè)計(jì)中的故障的檢測(cè)都很有幫助，在設(shè)計(jì)PLC的故障診斷程序中都可以作為故障點(diǎn)給予記錄。12.2.2PLC故障診斷方法1故障信息的通信應(yīng)該指出，PLC的計(jì)算能力、界面顯示能力遠(yuǎn)不如PC機(jī)。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的故障診斷問(wèn)題可以直接由PLC完成。稍微復(fù)雜的故障診斷問(wèn)題PLC就難以勝任。理想的辦法是由PC機(jī)和PLC結(jié)合。PC機(jī)作為上位機(jī)通過(guò)串行通訊及時(shí)讀取PLC的內(nèi)部寄存器區(qū)的各種故障信息。完成對(duì)系統(tǒng)故障源的分析、計(jì)算、推理，并給出故障診斷的界面顯示。PLC為下位機(jī)完成對(duì)系統(tǒng)故障點(diǎn)的檢測(cè)、記錄，并向上位機(jī)傳送診斷數(shù)據(jù)。2故障診斷的邏輯判斷分析法一般情況下，

37、在檢測(cè)到故障點(diǎn)以后，并不一定就能檢查岀引起故障的根本原因即故障源。換句話說(shuō)，在多數(shù)情況下還要根據(jù)PLC的故障點(diǎn)的設(shè)置和程序的編制進(jìn)行多方面的分析、通過(guò)對(duì)故障點(diǎn)和故障的層次進(jìn)行推理、判斷和綜合才可能找到故障源排除故障。為了能完成這一過(guò)程需要弄清故障點(diǎn)檢測(cè)的基本結(jié)構(gòu)、故障源分析的基本結(jié)構(gòu)的構(gòu)成和這兩者的關(guān)系。故障點(diǎn)檢測(cè)的基本結(jié)構(gòu)故障點(diǎn)的設(shè)3置是來(lái)源于OPLC程序的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)（NETWORK）。故障點(diǎn)檢測(cè)的基本結(jié)構(gòu)和PLC程序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本相似，可以分為三種基本結(jié)構(gòu)。設(shè)X為檢測(cè)點(diǎn)，Y為輸出點(diǎn)。圖7-6（a）為與連接基本支路、（b）為或連接基本支路、（c）為混合連接基本支路（有與也有或構(gòu)成）。不同的支路

38、的故障點(diǎn)在系統(tǒng)故障中的作用是不同的。故障源分析的基本結(jié)構(gòu)設(shè)W為檢測(cè)點(diǎn)Z的故障狀態(tài)，Z為輸出點(diǎn)Y的故障狀態(tài)。查找故障源的路徑也可以分為三種基本結(jié)構(gòu)。圖7-7（a）為或連接基本結(jié)構(gòu)、（b）為與連接基本結(jié)構(gòu)、（c）為混合連接W1-WLW222譏O*O*-W3W2(c.)Z3O基本結(jié)構(gòu)（有圖7-7故障源分析的基本結(jié)構(gòu)與也有或構(gòu)成）。不同的支路的故障狀態(tài)在系統(tǒng)故障源的檢查中的作用也是不同的。診斷故障源的邏輯分析法設(shè)置故障點(diǎn)的目的是為了當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)便于更快的查找出引起系統(tǒng)故障的根源即故障源。根據(jù)程序的邏輯關(guān)系可以分析出故障點(diǎn)檢測(cè)支路與故障源分析支路的關(guān)系。當(dāng)故障點(diǎn)檢測(cè)支路為與連接結(jié)構(gòu)時(shí)，在出現(xiàn)故障時(shí)，

39、需要用故障源檢測(cè)的或連接支路去查找故障源。當(dāng)故障點(diǎn)檢測(cè)支路為或連接結(jié)構(gòu)時(shí)，在出現(xiàn)故障時(shí)，需要用故障源檢測(cè)的與連接支路去查找故障源。當(dāng)故障點(diǎn)檢測(cè)支路為混合連接結(jié)構(gòu)時(shí)，在出現(xiàn)故障時(shí)，仍然需要用故障源檢測(cè)的混合連接支路去查找故障源。但是連著的邏輯運(yùn)算次序是相反的。可以說(shuō)故障點(diǎn)檢測(cè)的基本結(jié)構(gòu)和故障源分析的基本結(jié)構(gòu)的邏輯運(yùn)算是互為相反的邏輯運(yùn)算。例如，機(jī)械手下降控制過(guò)程中，故障點(diǎn)IO.6、I0.5與下降控制的輸出QO.O構(gòu)成的是與的結(jié)構(gòu)。當(dāng)QO.O出現(xiàn)故障時(shí)，故障點(diǎn)I0.6、I0.5中的任何一個(gè)都可以導(dǎo)致Q0.0出現(xiàn)故障。即I0.6、I0.5出現(xiàn)故障的事件W1和W2與導(dǎo)致Q0.0出現(xiàn)故障的事件Z1應(yīng)該滿

40、足故障源分析是或的支路結(jié)構(gòu)。可見簡(jiǎn)單的PLC程序可以由故障點(diǎn)檢測(cè)的基本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為故障源分析的基本結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行故障診斷。診斷故障源的專家系統(tǒng)分析法比較復(fù)雜的PLC控制系統(tǒng)的故障診斷，因?yàn)橄到y(tǒng)的層次性結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，甚至有的系統(tǒng)存在耦合。這時(shí)僅僅使用診斷故障的邏輯分析法是不夠的，還需要借鑒專家系統(tǒng)的方法才能快速完成故障診斷的任務(wù)。在傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)中，診斷的方法作為知識(shí)被組織成知識(shí)庫(kù)的形式，推理機(jī)進(jìn)行推理時(shí)，要根據(jù)PLC檢測(cè)到的故障點(diǎn)和從知識(shí)庫(kù)中搜索出來(lái)的所需要的診斷知識(shí)，通過(guò)推理分析去查找故障源。這種方法有時(shí)診斷的速度可能要慢一些。也可以利用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ瑢⒅R(shí)源和黑板都表達(dá)為對(duì)象，在知識(shí)對(duì)象的內(nèi)部封裝了專家系統(tǒng)和推理機(jī)和解釋器。當(dāng)相應(yīng)的知識(shí)對(duì)象被激活后，就在對(duì)象內(nèi)部進(jìn)行推理。診斷信息在故障點(diǎn)間層層傳遞，故障點(diǎn)內(nèi)部利用這些信息進(jìn)行推理并最終確定故障原因。這樣可以提高了推理效率。12.3可編程序控制器的定期檢修與維護(hù)PLC的主要構(gòu)成元件是以半導(dǎo)體器件為主體，考慮到環(huán)境的影響，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)元件總是要老化的。出了要經(jīng)常地進(jìn)行故障診斷以外，定期檢修與做好日常維護(hù)是非常必要的。12.3.1可編程序控制器的定期檢查要有一支具有一定技術(shù)水平，熟悉設(shè)備情況，掌握設(shè)備工作原理的檢修隊(duì)伍，做好對(duì)設(shè)備的日常維修。對(duì)檢修工作要定為一個(gè)制度，按期執(zhí)行，保證設(shè)備運(yùn)行狀況