【干货】PLC 故障问题解决方法

PLC 产品本身的可靠性可以保证，但在应用中一些不正确的操作会造成一定的影响。因此，本文就为大家介绍了几种解决方法。

一、PLC 自身故障判断

一般来说，PLC 是极其可靠的设备，出故障率很低。PLC 的 CPU 等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零；PLC 输入点如不是强电入侵所致，几乎也不会损坏；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，触点的寿命也很长。因此，我们查找电气故障点，重点要放在 PLC 的外围电气元件上，不要总是怀疑 PLC 硬件或程序有问题，这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的，因此笔者所谈的 PLC控制回路的电气故障检修，重点不在 PLC 本身，而是 PLC 所控制回路中的外围电气元件。

二、输入输出（I/O）模块的选取

输出模块分为晶体管、双向可控硅、接点型。晶体管型的开关速度最快（一般 0.2ms），但负载能力最小，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，应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。常规控制中一般宜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。

三、接地问题

PLC 系统接地要求比较严格，宜有独立的专用接地系统，还要注意与 PLC 有关的其他设备也要可靠接地。多个电路接地点连接在一起时，会产生意想不到的电流，导致逻辑错误或损坏电路。 产生不同的接地电势的原因，通常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远， 当相距很远的设备被通信电缆或传感器连接在一起的时候，电缆线和地之间的电流就会流经整个电路，即使在很短的距离内，大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化，或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。在不正确的接地点的电源之间，电路中有可能产生毁灭性的电流， 以至于破坏设备。

PLC 系统一般宜选用单点接地方式。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术，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。

四、消除线间电容避免误动作

电缆的各导线间都存在电容，合格的电缆能把此容值限制在一定范围之内。即使是合格的电缆，当电缆长度超过一定长度时，各线间的电容容值也会超过所要求的值，当把此电缆用于PLC 输入时，线间电容就有可能引起 PLC 的误动作，会出现许多无法理解的现象。这些现象主要表现为：明接线正确，但 PLC 却没有输入；PLC 应该有的输入没有，而不应该有的却有，即 PLC 输入互相干扰。为解决这一问题，应做到：

1、使用电缆芯绞合在一起的电缆。

2、尽量缩短使用电缆的长度。

3、把互相干扰的输入分开使用电缆。

4、使用屏蔽电缆。

五、抗干扰处理

工业现场的环境比较恶劣，存在着许多高低频干扰。这些干扰一般是通过与现场设备相连的电缆引入 PLC 的。除了接地措施外，在电缆的设计选择和敷设施工中，宜注意采取一些抗干扰措施：

1、模拟量信号属于小信号，极易受到外界干扰的影响，应选用双层屏蔽电缆。

2、高速脉冲信号（如脉冲传感器、计数码盘等）应选用屏蔽电缆，既防止外来的干扰，也防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰。

3、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，可以选用带屏蔽的双绞线电缆。

4、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。

5、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。

6、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：

1、对受干扰的线路采用屏蔽线缆，重新敷设。

2、在程序中加入抗干扰滤波代码。

六、标记输入输出，方便检修

PLC 控制着一个复杂系统，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，就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修故障设备，会束手无策，查找故障的速度会特别慢。鉴于这种情况，我们宜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 输入输出端子编号与之相对应的电器符号，中文名称，即类似集成电路各管脚的功能说明。

有了这张输入输出表格，对于了解操作过程或熟悉本设备梯形图的电工就可以展开检修了。但对于那些对操作过程不熟悉，不会看梯形图的电工来说，就需要再绘制一张表格：PLC 输入输出逻辑功能表。该表实际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。实践证明如果你能熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能表，检修电气故障，不带图纸，也能轻松自如。

七、通过程序逻辑推断故障

现在工业上经常使用的 PLC 种类繁多，对于低端的 PLC 而言，梯形图指令大同小异，对于中高端机，如 S7-300，许多程序是用语言表编的。实用的梯形图必须有中文符号注解，否则阅读很困难，看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程，看起来比较容易。

若进行电气故障分析，一般是应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，开始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的故障点是不多的。

八、其他注意事项
1、不要将交流电源线接到输入端子上， 以免烧坏 PLC。

2、接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线截面积不小于 2mm²。

3、辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（光电传感器等）。

4、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。

5、当 PLC 输出电路中没有保护时，宜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。