西门子PLC系列产品
PLC系统故障分析
PLC主要由***处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成，其中CPU是PLC的核心，I/0部件是连接现场设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内；对于模块式PLC，各功能部件***封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。
PLC控制系统故障分为软件故障和硬件故障两部分。PLC系统包括***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/0端口和现场控制检测设备，如继电器、接触器、阀门、电动机等。
1、PLC软件故障
PLC具有自诊断能力，发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应，通过故障指示灯就可判断。当电源正常，各指示灯也指示正常，特别是输入信号正常，但系统功能不正常（输出无或乱）时，本着先易后难、先软后硬的检修原则首先检查用户程序是否出现问题。
用户程序储存在PLC的RAM中，是掉电易失性的，当后备电池故障系统电源发生闪失时，程序丢失或紊乱的可能性就很大，强烈的电磁干扰也会引起程序出错。
2、PLC硬件故障
①PLC主机系统故障
A、电源系统故障。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。
B、通讯网络系统故障。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主要因素之一。系统总线的损坏主要由于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。
②PLC的I/O端口故障。
I/O模块的故障主要是外部各种干扰的影响，首先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，其次分析主要的干扰因素，对主要干扰源要进行隔离或处理。
③现场控制设备故障
A、继电器、接触器。减少此类故障应尽量选用高性能继电器，改善元器件使用环境，减少更换的频率。现场环境如果恶劣，接触器触点易打火或氧化，然后发热变形直至不能使用。
B、阀门或闸板等类设备。长期使用缺乏维护，机械、电气失灵是故障产生的主要原因，因这类设备的关键执行部位，节能电气成套设备，相对的位移一般较大，或者要经过电气转换等几个步骤才能完成阀门或闸板的位置转换，或者利用电动执行机构推拉阀门或闸板的位置转换，自动排水电气成套设备，机械、电气、液压等各环节稍有不到位就会产生误差或故障。
C、开关、极限位置、安全保护和现场操作上的一些元件或设备故障，其原因可能是因为长期磨损，或长期不用而锈蚀老化。对于这类设备故障的处理主要体现在定期维护，使设备时刻处于完好状态。对于限位开关尤其是重型设备上的限位开关除了定期检修外，还要在设计的过程中加入多重的保护措施。
D、PLC系统中的子设备，如接线盒、线端子、螺栓螺母等处故障。这类故障产生的原因主要是设备本身的制作工艺、安装工艺及长期的打火、锈蚀等造成。根据工程经验，这类故障一般是很难发现和维修的。所以在设备的安装和维修中一定要按照安装要求的安装工艺进行，不留设备隐患。
E、传感器和仪表故障。这类故障在控制系统中一般反映在信号的不正常。这类设备安装时信号线的屏蔽层应单端可靠接地，并尽量与动力电缆分开敷设，特别是高干扰的变频器输出电缆，而且要在PLC内部进行软件滤波。
F、电源、地线和信号线的噪声(干扰)故障。
PLC系统故障实例分析
1、PLC软故障实例
一台停机一段时间的PLC控制系统上电后无法启动
故障检查、处理：检修人员在检查后认为程序出错，很自然地将EPROM卡插人PLC中，总清后拷贝程序，完成后重启，故障依旧，由于程序不大，逐条把EPROM上的程序读出，与手册上的指令核对后发现完全一样，重复拷贝无效后认为是PLC硬件故障。
用PG将备份程序调出，与EPROM上的程序进行比对，结果语句指令表相同，但程序存放地址发生了变化，把备份程序发送到PLC后设备运行正常。可见EPROM上的程序也出现了错误，擦除后重新写入问题解决。
2、PLC硬件故障实例
①某石化装置西门子PLC（S7-300，CPU315-2DP）在使用时，突然停止运行。
故障检查、分析：检查警示灯、程序、供电电源，在检查报警时，发现CPU上BAT灯亮起。检査程序时，发现没有对电池失效进行故障处理。故障处理：更换CPU电池，对电池失效故障在程序中进行相应处理。
②某日晚，压缩机PLC与主控PLC通讯突然中断，巩义电气成套设备，主控DCS上显示压缩机PLC与主控PLC通讯中断报警，压缩机控制室里的电机信号在主控合成DCS上均显示红色（停止状态），压缩机控制室里的一些流量、压力、温度等信号，在主控合成DCS上均显示高低报警。由于通讯中断使压缩机控制室里一些重要联锁不能送到主控，从而使全厂停车
故障检查、分析：从理论上讲，引起压缩机PLC和主控PLC通讯中断的原因主要是两个：一个是软件不同步；另一个是由于硬件如CP525卡、CPU卡故障。
首先从软件方面进行处理。在主控PLC进行了同步操作，强制通讯数据字DW13的第14位，结果通讯仍然没有建立起来，看来不是主控PLC不同步引起的。接着在压缩机PLC对其进行了同步操作，强制通讯数据字MW10的第14位，结果通讯建立。从而确认这次压缩机的PLC与主控PLC通讯中断的原因是由于压缩机程序不同步引起的，造成程序不同步的原因是外界的电磁干扰。
故障处理：为了避免此类故障的再次发生，应加强控制室的屏蔽，禁止在控制室使用移动电话等通讯工具。
③西门子PLC（S7-300）的SF灯报警
故障检查、分析：SF灯报警说明输入点有故障。故障处理：检查各个输入点工作状态，在检查时发现现场一台温度变送器没有输入信号，经处理后故障消失。
④PLC某个输入点外部没有被接通（即使拆开该输人端子上的连接线效果也相同），但该输入点实际已经被接通而且相应输入指示灯常亮故障分析：判断该端子的相邻端子已经被接通，而PLC的输入端子之间存在铁屑，导致了该输入点被接通，或该输入点已经被损坏。
故障处理：拆开PLC的所有输入端子的连线，发现输入端子排上存在很多铁屑，将端子上的铁屑吹干净，然后***接线，故障被排除。
⑤控制系统PLC数字输入卡SF灯变红色
故障检查、分析：将卡件电源重新送电后，故障现象依然存在；重新启动PLC主机后，故障指示灯仍旧是红色。于是对卡件所接收的现场信号一一进行检查后发现一回讯开关有异常。用万用表测量后发现，回路电阻无穷大，这说明回讯开关坏而被数字输入卡检测到。故障处理：更换备件后故障指示灯灭。
⑥造粒机PLC控制系统模拟输入卡接收的现场信号在DCS上指示无穷大
故障检查、分析：分析可能是现场压力变送器和接线箱之间相互连接的通讯电缆出现故障，于是更换通讯电缆，但现象依然如故。仔细检查分析整个回路后发现，在回路中容易出现的地方有三个，压力变送器本身、通讯电缆、卡件，压力变送器、通讯电缆都已排除。将卡件拆开来看后发现里面的一个小的集成块已经被烧毁。故障处理：更换卡件。
⑦两个PLC互为热备的控制器中只有一个能够运行，另一个始终处于停止
故障检查、分析：将整个控制柜断电、送电后同时启动两个PLC主机还是只有一个PLC主机运行。查询相关资料后发现OB70，OB72两个系统功能块负责冗余故障，如果没有插入这两个功能块则系统冗余丢失，即只有一个CPU能够运行。故障处理：插入这两个系统功能块后，控制系统***正常。
PLC现场实例电气原理图及编程{控制柜}{配电柜}{变频柜}{郑州PLC控制柜}{PLC控制柜}
三相异步电动机的启动控制
1、三相异步电动机的Y-△启动控制
将三相异步电动机的Y-△启动的继电接触器控制改造为PLC控制系统.
（1）确定I/O信号、画PLC的外部接线图
（a）主电路
（b）PLC的I/O接线图
电动机的Y-△启动的接线图
（2）设计三相异步电动机的Y-△启动梯形图
电动机的Y-△启动控制的梯形图
2.三相异步电动机的串自耦变压器启动控制
将串自耦变压器启动的继电接触器控制改造为PLC控制系统 ：
（1）确定I/O信号、画PLC的外部接线图
PLC的输入信号：启动按钮SB1，停止按钮SB2，热继电器常开触点FR。
PLC的输出信号：运行接触器KM2、串接自耦变压器接触器KM1。
（a）主电路
（b）PLC的I/O接线图
电动机的自耦变压器启动的接线图
（2）设计三相异步电动机的串自耦变压器启动梯形图
三相异步电动机的串自耦变压器启动控制梯形图
三相绕线式异步电动机的控制
1.三相绕线式异步电动机串电阻启动控制
将绕线式异步电动机串电阻启动的继电接触器控制线路改造为PLC控制系统：
（1）确定I/O信号、画PLC的外部接线图
PLC的输入信号：启动按钮SB1，停止按钮SB2，热继电器常开触点FR。
PLC的输出信号：电源接触器KM、短接R1接触器KM1、短接R2接触器KM
（a）主电路
（b） PLC的I/O接线图
电动机的自耦变压器启动的接线图
2.三相绕线式异步电动机串频敏变阻器启动电路
将绕线式异步电动机串频敏变阻器启动的继电接触器控制线路改造为PLC控制系统 ：
（1）确定I/O信号、画PLC的外部接线图
PLC的输入信号：启动按钮SB1，停止按钮SB2，热继电器常开触点FR。
PLC的输出信号：运行接触器KM1、短接频敏变阻器接触器KM2、接入热继电器的中间继电器KA。
（a）主电路
（b） PLC的I/O接线图
（2）设计三相绕线式异步电动机串频敏变阻器启动梯形图
三相绕线式异步电动机串频敏变阻器启动梯形图
自动往返控制
将自动往返控制的继电接触器控制线路改造为PLC控制系统 ：
（1）确定I/O信号、画PLC的外部接线图
PLC的输入信号：正转启动按钮SB1，反转启动按钮SB2，停止按钮SB3，热继电器常开触点FR、正向前进限位开关SQ1、反向后退限位开关SQ2、前进极限限位开关SQ3、后退极限限位开关SQ4。
PLC的输出信号：正向运行接触器KM1、反向运行接触器KM2。
自动往返控制的示意图
(a)主电路
(b) PLC的I/O接线图
自动往返控制的接线图
（2）设计梯形图
自动往返控制的梯形图
梯形图经验设计法
（一）PLC控制系统梯形图的特点
(1)PLC控制系统的输入信号和输出负载：继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用PLC的输出继电器来控制，它们的线圈接在PLC的输出端。按钮、控制开关、限位开关、接近开关等用来给PLC提供控制命令和反馈信号，它们的触点接在PLC的输入端。
(2)继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成，它们与PLC的输入继电器和输出继电器无关。
(3)设置中间单元：在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器，辅助继电器类似于继电器电路中的中间继电器。
(4)时间继电器瞬动触点的处理：除了延shi动作的触点外，时间继电器还有在线圈得电或失电时马上动作的瞬动触点。对于有瞬动触点的时间继电器，可以在梯形图中对应的定时器的线圈两端并联辅助继电器，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。
(5)断电延shi的时间继电器的处理。FX系列PLC没有相同功能的定时器，但是可以用线圈通电后延shi的定时器来实现断电延shi功能。
(6)外部联锁电路的设立。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作，造成三相电源短路，除了在梯形图中设置与它们对应的输出继电器的线圈串联的常闭触点组成的软互锁电路外，还应在PLC外部设置硬互锁电路。
(7)热继电器过载信号的处理：如果热继电器属于自动复位型，则过载信号必须通过输入电路提供给PLC，用梯形图实现过载保护。如果属于手动复位型热继电器，则其常闭触点可以接在PLC的输出电路中与控制电动机的交流接触器的线圈串联。
(8)外部负载的额定电压：PLC的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块，一般只能驱动额定电压AC 220V的负载，如果系统原来的交流接触器的线圈电压为380V时，应将线圈换成220V的，或在PLC外部设置中间继电器。
（二）经验设计法
以上实例编程使用的方法为“经验设计法”。顾名思义，“经验法”是依倨设计者的经验进行设计的方法。
1．经验设计法的要点
（1）PLC的编程，从梯形图来看，其根本点是找出符合控制要求的系统各个输出的工作条件，这些条件又总是用机内各种器件按一定的逻辑关系组合实现的。
（2）梯形图的基本模式为启-保-停电路。每个启-保-停电路一般只针对一个输出，这个输出可以是系统的实际输出，也可以是中间变量。
（3）梯形图编程中有一些约定俗成的基本环节，它们都有一定的功能，可以像摆积木一样在许多地方应用。
2．“经验法”编程步骤
（1）在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的事件分配输入输出口。选择必要的机内器件，如定时器、计数器、辅助继电器。
（2）对于一些控制要求较简单的输出，可直接写出它们的工作条件，依据启-保-停电路模式完成相关的梯形图支路。工作条件稍复杂的可借助辅助继电器。
（3）对于较复杂的控制要求，为了能用启-保-停电路模式绘出各输出口的梯形图，要正确分析控制要求，并确定组成总的控制要求的关键点。
（4）将关键点用梯形图表达出来。关键点总是用机内器件来表达的，在安排机内器件时需要合理安排。绘关键点的梯形图时，可以使用常见的基本环节，如定时器计时环节、振荡环节等。
（5）在完成关键点梯形图的基础上，针对系统***终的输出进行梯形图的编绘。使用关键点综合出***终输出的控制要求。
（6）审查以上草绘图纸，在此基础上，补充遗漏的功能，更正错误，进行***后的完善。
自动化仪表控制系统管理制度
第yi条?为加强公司自动化仪表设备及控制系统的管理工作，控制和优化工艺条件，保障仪表设备安全经济运行，依据***有关***及相关管理规定，制定本制度。
第二条?本制度适用于本公司自动化仪表控制系统的管理。
第三条?控制系统主要包括集散控制系统(DCS)、紧急停车系统 (ESD)、可编程控制器(PLC)等。
第四条?控制系统的日常维护。
(一)系统点检制度
1、仪表部系统负责人员应加强对系统的日常维护检查，根据系统的配置情况，制定系统点检标准，并设计相应的定点检表格。
2、系统定点检应包括以下主要内容： A、主机设备的运行状态。 B、外围设备(包括打印机等)的投用情况和完好状况。 C、各机柜的风扇(包括内部风扇)运转状况。 D、机房、操作室的温度、湿度。
3、定点检记录要字迹清楚、书写工整，并定期回收，妥善保管。
(二)系统硬件管理
1、仪表系统要设立专人负责***，按规定进行点检和维护。
2、建立系统硬件设备档案，内容应名细到主要插件板，并作好历次设备、卡件变更记录。
3、系统硬件的各种资料要妥善保管，原版资料要归档保存。
4、在线运行设备检修时，要严格执行有关手续，按照规定，做好防范措施。
(三)系统软件管理
1、系统软件和应用软件必须有双备份，并妥善保管在金属柜内;控制系统的密码或键锁开关的钥匙要由专人保管，并严格执行规定范围内的操作内容。软件备份要注明软件名称、修改日期、修改人，并将有关修改设计资料存档。
2、系统软件无特殊情况严禁修改;确需修改时，要严格按照申请、论证手续，主管经理批准后实施。
3、应用软件在正常生产期间不宜修改。按工艺要求确需重新组态时，要有明确的修改方案，并由生产技术部门、仪表和厂***负责人共同签字后方可实施并做好安全防范措施。
4、软件各种文本修改后，必须对其他有关资料和备份盘作相应的修改。
5、由通用计算机、工业控制微机组成的控制、数据采集等系统，应执行专机专用，中阳空调电气成套设备，严禁任何人运行与系统无关的软件，以防病毒对系统的侵袭。
6、工艺参数、联锁设定值的修改，要办理联锁工作票后方可进行改动。
7、对重大系统改动时，要按软件开发程序进行，即建立命题，制定方案、组态调试、模拟试验、小样试运行、组态鉴定等过程。通过技术鉴定的软件，要做好文件登记并软盘，妥善保存。
(四)?机房管理
1、机房是过程控制计算机系统的重要工作场所和核心部位，要认真做好安全工作，非机房工作人员未经批准严禁进入，进入机房人员应按规定着装。进入机房作业人员必须采取静电释放措施，消除人身所带的静电。
2、机房内应清洁无尘并确保满足以下条件：温度18-24℃?变化率lt;3℃/hr 湿度40-60%?变化率lt;6%/hr
3、机房内严禁吸烟，严禁带入易ran易bao和***物品，不得在机房内吃东西、喝饮料、机柜上下不得堆放杂物。
4、机房必须经常清扫，及时补充新鲜空气。
5、机房内的消防设施要齐全，并定期进行检查。
6、机房电缆通道要有防鼠措施，以防鼠害。
7、在装置运行期间，控制系统机房内禁止使用移动通讯工具。
(五)系统电源管理
1、系统供电及接地系统必须符合标准，UPS电源是过程控制计算机系统的专用电源，不得接用其他任何负载。
2、机房、操作室的维修用电、吸尘器、电风扇、空调机用电及其他临时性用电一律不得接入计算机电源系统。
3、控制室的各项管理由生产车间负责。
继飞机电(图)-中阳空调电气成套设备-巩义电气成套设备由郑州继飞机电设备有限公司提供。郑州继飞机电设备有限公司（）位于河南省郑州市高新区。在市场经济的浪潮中拼博和发展，目前继飞机电在工业自动控制系统及装备中拥有较高的知名度，享有良好的声誉。继飞机电取得全网商盟认证，标志着我们的服务和管理水平达到了一个新的高度。继飞机电全体员工愿与各界有识之士共同发展，共创美好未来。
