一、維護概述
    一般各型PLC均設計成長(cháng)期不間斷的工作制。但是，偶然有的地方也需要對動(dòng)作進(jìn)行修改，迅速找到這個(gè)場(chǎng)所并修改它們是很重要的。修改發(fā)生在PLC以外的動(dòng)作需要許多時(shí)間。
二、查找故障的設備
    SR PLC的指示燈及機內設備，有益于對PLC整個(gè)控制系統查找故障。編程器是主要的診斷工具，他能方便地插到PLC上面。在編程器上可以觀(guān)察整個(gè)控制系統的狀態(tài)，當您去查找PLC為核心的控制系統的故障時(shí)，作為一個(gè)習慣，您應帶一個(gè)編程器。
三、基本的查找故障順序
    提出下列問(wèn)題，并根據發(fā)現的合理動(dòng)作逐個(gè)否定。一步一步地更換SR中的各種模塊,直到故障全部排除。所有主要的修正動(dòng)作能通過(guò)更換模塊來(lái)完成。 除了一把螺絲刀和一個(gè)萬(wàn)用電表外，并不需要特殊的工具，不需要示波器，高級精密電壓表或特殊的測試程序。
    1、PWR（電源）燈亮否？如果不亮，在采用交流電源的框架的電壓輸入端（98-162VAC或195-252VAC）檢查電源電壓；對于需要直流電壓的框架，測量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓，如果不是合適的AC或DC電源，則問(wèn)題發(fā)生在SR PLC之外。如AC或DC電源電壓正常，但PWR燈不亮，檢查保險絲，如必要的話(huà)，就更換CPU框架。
    2、PWR（電源）燈亮否？如果亮，檢查顯示出錯的代碼，對照出錯代碼表的代碼定義，做相應的修正。
    3、RUN（運行）燈亮否？如果不亮，檢查編程器是不是處于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮，而編程器并沒(méi)插上，或者編程器處于RUN方式 且沒(méi)有顯示出錯的代碼，則需要更換CPU模塊。
    4、BATT（電池）燈亮否？如果亮，則需要更換鋰電池。由于BATT燈只是報警信號，即使電池電壓過(guò)低，程序也可能尚沒(méi)改變。更換電池以后， 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯，在完成系統編程初始化后，將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。
    5、在多框架系統中,如果CPU是工作的,可用RUN`繼電器來(lái)檢查其它幾個(gè)電源的工作。如果RUN繼電器未閉合(高阻態(tài)),按上面講的第一步檢查AC或DC電源如AC 或DC電源正常而繼電器是斷開(kāi)的,則需要更換框架。
四、一般查找故障步驟
    其他步驟于用戶(hù)的邏輯知識有關(guān)。下面的一些步驟，實(shí)際上只是較普通的，對于您遇到的特定的應用問(wèn)題，尚修改或調整。查找故障的最好工具就是您的感覺(jué)和經(jīng)驗。首先，插上編程器，并將開(kāi)關(guān)打到RUN位置，然后按下列步驟進(jìn)行。
    1、如果PLC停止在某些輸出被激勵的地方，一般是處于中間狀態(tài)，則查找引起下一步操作發(fā)生的信號（輸入，定時(shí)器，線(xiàn)川，鼓輪控制器等）。編程器會(huì )顯示那個(gè)信號的ON/OFF狀態(tài)。
    2、如果輸入信號，將編程器顯示的狀態(tài)與輸入模塊的LED指示作比較，結果不一致，則更換輸入模塊。入發(fā)現在擴展框架上有多個(gè)模塊要更換，那么，在您更換模塊之前，應先檢查I/O擴展電纜和它的連接情況。
    3、如果輸入狀態(tài)與輸入模塊的LED指示指示一致，就要比較一下發(fā)光二極管與輸入裝置（按鈕、限位開(kāi)關(guān)等）的狀態(tài)。入二者不同，測量一下輸入模塊，如發(fā)現有問(wèn)題，需要更換I/O裝置，現場(chǎng)接線(xiàn)或電源；否則，要更換輸入模塊。
    4、如信號是線(xiàn)川，沒(méi)有輸出或輸出與線(xiàn)川的狀態(tài)不同，就得用編程器檢查輸出的驅動(dòng)邏輯，并檢查程序清單。檢查應按從有到左進(jìn)行， 找出第一個(gè)不接通的觸點(diǎn)，如沒(méi)有通的那個(gè)是輸入，就按第二和第三步檢查該輸入點(diǎn)，如是線(xiàn)川，就按第四步和第五步檢查。要確認使主控繼電器步影響邏輯操作。
    5、如果信號是定時(shí)器，而且停在小于999.9的非零值上，則要更換CPU模塊。
    6、如果該信號控制一個(gè)計數器，首先檢查控制復位的邏輯，然后是計數器信號。按上述2到5部進(jìn)行。

五、組件的更換
    下面是更換SR-211PC系統的步驟
    （1）更換框架
    1、切斷AC電源 ；如裝有編程器，拔掉編程器。
    2、從框架右端的接線(xiàn)端板上，拔下塑料蓋板，拆去電源接線(xiàn)。
    3、拔掉所有的I/O模塊。如果原先在安裝時(shí)有多個(gè)工作回路的話(huà)，不要搞亂IU/O的接線(xiàn)，并記下每個(gè)模塊在框架中的位置，以便重新插上時(shí)不至于搞錯。
    4、如果CPU框架，拔除CPU組件和填充模塊。將它放在安全的地方，以便以后重新安裝。
    5、卸去底部的二個(gè)固定框架的螺絲，松開(kāi)上部二個(gè)螺絲，但不用拆掉。
    6、將框架向上推移一下，然后把框架向下拉出來(lái)放在旁邊。
    7、將新的框架 從頂部螺絲上套進(jìn)去，
    8、裝上底部螺絲，將四個(gè)螺絲都擰緊。
    9、插入I/O模塊，注意位置要與拆下時(shí)一致。
    如果模塊插錯位置，將會(huì )引起控制系統危險的或錯誤的操作，但不會(huì )損壞模塊。
    10、插入卸下的CPU和填充模塊。
    11、在框架右邊的接線(xiàn)端上重新接好電源接線(xiàn)，再蓋上電源接線(xiàn)端的塑料蓋。
    12、檢查一下電源接線(xiàn)是否正確，然后再通上電源。仔細地檢查整個(gè)控制系統的工作，確保所有的I/O模塊位置正確，程序沒(méi)有變化。
    （2）CPU模塊的更換
    1、切斷電源，如插有編程器的話(huà)，把編程器拔掉。
    2、向中間擠壓CPU模塊面板的上下緊固扣，使它們脫出卡口。
    3、把?？鞆牟壑写怪卑纬?。
    4、如果CPU上裝著(zhù)EPROM存儲器，把EPROM拔下，裝在新的CPU上。
    5、首先將印刷線(xiàn)路板對準底部導槽。將新的CPU模塊插入底部導槽。
    6、輕微的晃動(dòng)CPU模塊，使CPU模塊對準頂部導槽。
    7、把CPU模塊插進(jìn)框架，直到二個(gè)彈性鎖扣扣進(jìn)卡口。
    8、重新插上編程器，并通電。
    9、在對系統編程初始化后，把錄在磁帶上的程序重新裝入。檢查一下整個(gè)系統的操作。
   （三）I/O模塊的更換
    1、切斷框架和I/O系統的電源。
    2、卸下I/O模塊接線(xiàn)端上塑料蓋。拆下有故障模塊的現場(chǎng)接線(xiàn)。
    3、拆去I/O接線(xiàn)端的現場(chǎng)接線(xiàn)或卸下可拆卸式接線(xiàn)插座，這要視模塊的類(lèi)型而定。給每根線(xiàn)貼上標簽或記下安裝連線(xiàn)的標記，以便于將來(lái)重新連接。
    4、向中間擠壓I/O模塊的上下彈性鎖扣，使它們脫出卡口。
    5、垂直向上拔出I/O模塊
六、PLC過(guò)程控制常見(jiàn)故障分析及維護
    為了延長(cháng)PLC控制系統的壽命，在系統設計和生產(chǎn)使用中要對該系統的設備消耗、元器件設備故障發(fā)生點(diǎn)有較明白的估計，也就是說(shuō)，要知道整個(gè)系統哪些部件最容易出故障，以便采取措施?，F以我廠(chǎng)特種水泥1號線(xiàn)的PLC過(guò)程控制系統為例，對PLC過(guò)程控制系統故障分布規律進(jìn)行分析，希望能對PLC過(guò)程控制系統的系統設計和U常維護有所幫助。
    1.系統故障的概念
    系統故障一般指整個(gè)生產(chǎn)控制系統失效的總和，它又可分為PLC故障和現場(chǎng)生產(chǎn)控制設備故障兩部分。PLC系統包括中央處理器、主機箱、擴展機箱、I／O模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò )和外部設備?，F場(chǎng)生產(chǎn)控制設備包括I／O端口和現場(chǎng)控制檢測設備，如繼電器、接觸器、閥門(mén)、電動(dòng)機等。
    2.系統的故障統計及分析處理
    （1）我廠(chǎng)特種水泥1號線(xiàn)過(guò)程控制系統簡(jiǎn)介
    2000年該系統改造時(shí)采用日本二菱公司的A2系列PIC為核心組成的PLC過(guò)程控制系統。
    該系統有2個(gè)集中控制室：窯尾控制室和窯頭控制室，其中窯頭控制室為主站；2個(gè)現場(chǎng)工作站：窯尾生料自動(dòng)配料工作站和窯尾成球盤(pán)自動(dòng)加水成球工作站；2個(gè)電視監控系統：預熱器進(jìn)口下料監控和窯頭電視看火?，F場(chǎng)工作站是獨立的微機自動(dòng)控制系統，它與主站只進(jìn)行模擬量的通訊和開(kāi)關(guān)量的聯(lián)鎖。主站與從站間采用幀同步全雙工通訊方式：
    （2）系統
    故障數據的統計
    經(jīng)統計，系統故障共計126次，其中PLC的故障比例約為4．7％，現場(chǎng)部分故障比例約為95．3％，：對照其他PLC過(guò)程控制系統的故障數據，并考慮該系統運行時(shí)間不是很長(cháng)，該比例比較接近一般PLC過(guò)程控制系統的故障分布規律，有一定的普遍性。一般來(lái)講PIC部分的故障比例約為5％，現場(chǎng)控制設備的故障比例約為95％。
    （3）系統故障分析及處理

    PLC主機系統
    PLC主機系統最容易發(fā)生故障的地方一般在電源系統和通訊網(wǎng)絡(luò )系統，電源在連續工作、散熱中，電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可避免的。通訊及網(wǎng)絡(luò )受外部干擾的可能性大，外部環(huán)境是造成通訊外部設備故障的最大因素之一。系統總線(xiàn)的損壞主要由于現在PLC多為插件結構，長(cháng)期使用插拔模塊會(huì )造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線(xiàn)損壞，在空氣溫度變化、濕度變化的影響下，總線(xiàn)的塑料老化、印刷線(xiàn)路的老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統總線(xiàn)損耗的原因。所以在系統設計和處理系統故障的時(shí)候要考慮到空氣、塵埃、紫外線(xiàn)等因素對設備的破壞。目前PLC的主存儲器大多采用可擦寫(xiě)ROM，其使用壽命除了主要與制作工藝相關(guān)外，還和底板的供電、CPU模塊工藝水平有關(guān)。而PLC的中央處理器目前都采用高性能的處理芯片，故障率已經(jīng)大大下降。對于PLC主機系統的故障的預防及處理主要是提高集中控制室的管理水平，加裝降溫措施，定期除塵，使PLC的外部環(huán)境符合其安裝運行要求；同時(shí)在系統維修時(shí)，嚴格按照操作規程進(jìn)行操作，謹防人為的對主機系統造成損害。
    PLC的I／O端口
    PLC最大的薄弱環(huán)節在I／O端口。PLC的技術(shù)優(yōu)勢在于其I／O端口，在主機系統的技術(shù)水平相差無(wú)幾的情況下，I／O模塊是體現PLC性能的關(guān)鍵部件，因此它也是PLC損壞中的突出環(huán)節。要減少I(mǎi)／O模塊的故障就要減少外部各種干擾對其影響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用，不可隨意減少其外部保護設備，其次分析主要的干擾因素，對主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。 
    現場(chǎng)控制設備
    在整個(gè)過(guò)程控制系統中最容易發(fā)生故障地點(diǎn)在現場(chǎng)，表2列出了現場(chǎng)中最容易出故障的幾個(gè)方面。
    1) 第一類(lèi)故障點(diǎn)(也是故障最多的地點(diǎn))在繼電器、接觸器。如該生產(chǎn)線(xiàn)PLC控制系統的日常維護中，電氣備件消耗量最大的為各類(lèi)繼電器或空氣開(kāi)關(guān)。主要原因除產(chǎn)品本身外，就是現場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，接觸器觸點(diǎn)易打火或氧化，然后發(fā)熱變形直至不能使用。在該生產(chǎn)線(xiàn)上所有現場(chǎng)的控制箱都是選用密閉性較好的盤(pán)柜，其內部元器件較其他采用敞開(kāi)式盤(pán)柜內元器件的使用壽命明顯要長(cháng)。所以減少此類(lèi)故障應盡量選用高性能繼電器，改善元器件使用環(huán)境，減少更換的頻率，以減少其對系統運行的影響。
    2) 第二類(lèi)故障多發(fā)點(diǎn)在閥門(mén)或閘板這一類(lèi)的設備上，因為這類(lèi)設備的關(guān)鍵執行部位，相對的位移一般較大，或者要經(jīng)過(guò)電氣轉換等幾個(gè)步驟才能完成閥門(mén)或閘板的位置轉換，或者利用電動(dòng)執行機構推拉閥門(mén)或閘板的位置轉換，機械、電氣、液壓等各環(huán)節稍有不到位就會(huì )產(chǎn)生誤差或故障。長(cháng)期使用缺乏維護，機械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的主要原因，因此在系統運行時(shí)要加強對此類(lèi)設備的巡檢，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理。我廠(chǎng)對此類(lèi)設備建立了嚴格的點(diǎn)檢制度，經(jīng)常檢查閥門(mén)是否變形，執行機構是否靈活可用，控制器是否有效等，很好地保證了整個(gè)控制系統的有效性。
    3) 第三類(lèi)故障點(diǎn)可能發(fā)生在開(kāi)關(guān)、極限位置、安全保護和現場(chǎng)操作上的一些元件或設備上，其原因可能是因為長(cháng)期磨損，也可能是長(cháng)期不用而銹蝕老化。如該生產(chǎn)線(xiàn)窯尾料球儲庫上的布料行走車(chē)來(lái)回移動(dòng)頻繁，而且現場(chǎng)粉塵較大，所以接近開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)出現變形、氧化、粉塵堵塞等從而導致觸點(diǎn)接觸不好或機構動(dòng)作不靈
敏。對于這類(lèi)設備故障的處理主要體現在定期維護，使設備時(shí)刻處于完好狀態(tài)。對于限位開(kāi)關(guān)尤其是重型設備上的限位開(kāi)關(guān)除了定期檢修外，還要在設計的過(guò)程中加入多重的保護措施。
    4) 第四類(lèi)故障點(diǎn)可能發(fā)生在PLC系統中的子設備，如接線(xiàn)盒、線(xiàn)端子、螺栓螺母等處。這類(lèi)故障產(chǎn)生的原因除了設備本身的制作工藝原因外還和安裝工藝有關(guān)，如有人認為電線(xiàn)和螺釘連接是壓的越緊越好，但在二次維修時(shí)很容易導致拆卸困難，大力拆卸時(shí)容易造成連接件及其附近部件的損害。長(cháng)期的打火、銹蝕等也是造成故障的原因。根據工程經(jīng)驗，這類(lèi)故障一般是很難發(fā)現和維修的。所以在設備的安裝和維修中一定要按照安裝要求的安裝工藝進(jìn)行，不留設備隱患。
    5) 第五類(lèi)故障點(diǎn)是傳感器和儀表，這類(lèi)故障在控制系統中一般反映在信號的不正常。這類(lèi)設備安裝時(shí)信號線(xiàn)的屏蔽層應單端可靠接地，并盡量與動(dòng)力電纜分開(kāi)敷設，特別是高干擾的變頻器輸出電纜，而且要在PIC內部進(jìn)行軟件濾波。這類(lèi)故障的發(fā)現及處理也和日常點(diǎn)巡檢有關(guān)，發(fā)現問(wèn)題應及時(shí)處理。
    6) 第六類(lèi)故障主要是電源、地線(xiàn)和信號線(xiàn)的噪聲(干擾)，問(wèn)題的解決或改善主要在于工程設計時(shí)的經(jīng)驗和日常維護中的觀(guān)察分析。
    要減小故障率，很重要的一點(diǎn)是要重視工廠(chǎng)工藝和安全操作規程，在日常的工作中要遵守工藝和安全操作規程，嚴格執行—些相關(guān)的規定，如保持集中控制室的環(huán)境等等，同時(shí)在生產(chǎn)中也要加強這些方面的霄理。
七、結束語(yǔ)
    過(guò)程控制系統本身是一個(gè)完整的系統，所以在分析故障或處理故障時(shí)也要注意系統性，單獨的對某一部分的優(yōu)化有時(shí)并不能提高系統的整體性能。如過(guò)分追求元器件的精度而不考慮實(shí)際的需要以及和相關(guān)設備精度的匹配，將徒然增加系統成本。在日常維護中也有過(guò)把系統越改越復雜的現象，如采用復雜的控制方式和設備來(lái)實(shí)現本可以用簡(jiǎn)單裝置來(lái)實(shí)現的控制，違背了經(jīng)濟、簡(jiǎn)單、實(shí)用的原則，并可能會(huì )增加故障率，這也是要注意的地方。