探究PLC控制系统的故障检测方法与处理

探究PLC控制系统的故障检测方法与处理

卢团飞

生产过陕钢集团汉中钢铁有限责任公司陕西汉中?723000

摘要：在现阶段的PLC发展过程中，由于PLC控制系统较为丰富，所以要运用这样的资源对设备进行检测，可以保障控制系统能够顺利的运行。要在运用的前提下结合PLC系统的实例，提出并且讨论了解PLC控制系统对故障检测的方法，找到可以使用的PLC系统故障检测方式。本文主要探究PLC控制系统的故障检测方法与处理方式。

关键词：PLC控制系统；故障检测；方式；处理

PLC是一种可编程的控制器，具备强大的功能，由于使用方式较为便捷与可靠，因此被使用于许多工业企业设备诊断，由于PLC控制器具有一定的诊断功能，机器可产生快速的定位，因而需对其予以关注。PLC面对系统故障的时候通过程序对故障点进行强行停止与报警，确保查找故障的位置，并且能够提高维修效率。

一、PLC控制系统故障检测方式

（一）局部状态检测法

局部检测方式是通过对PLC控制系统在输出信号和输入信号的同时利用故障检测的方式进行合理的检测，从中判断相互作用与状态，进而帮助PLC控制系统进一步的找出故障的原因，这种故障检测的方式适用于对PLC控制系统中重要问题进行检测。局部状态检测方式适用于许多大型的数控组织机床，在一般机床来说具备两个开关，一个是动力头原位的限位开关，另一个则是机床在前运行的开关，两个开关不能够同时的按下，就是说不能够同时的对机床进行控制，如果同时的按下两个开关，就会导致其中的一个开关出现故障，因此两个开关输入信号的时候不能够同时使用。比如在生产的过程中，发现监控画面中的数据变成灰色、呆滞，因此导致现场执行的程序不能够正常运作与调节。通过局部控制的方式能够对这样的现象进行解决，将CP5611通讯卡放在中间的位置上，通过其能够判断出是上位机还是下位机产生问题。再打开STMATICNET诊断的窗口进行对于硬件和软件的判断，一旦结果发现属于正常，就可以判断是由于下位机产生的故障。

（二）逻辑故障检测方式

通过对于故障的现象进行分析与比较，能够帮助找到隐藏的故障，这样的方式称之为逻辑分析的故障检测法。比如在生产的过程中，由于上位机的监控呈现灰色，导致现场的执行程序不能够顺利的开展工作，对于S7_414-2DP控制器上的BUSIF指示灯有显示。ET200M_153-1通讯BF指示灯变亮。在这样的系统中由于上下位机一共利用一根DP总线，将控制器中的DP接头终端的电阻调到ON位置，继而将上位机的通讯网络切断，报警仍没有解除。再将6个ET200M_153-1通讯模块的终端电阻从7#向3#依次拨到ON位置上，当到达5#时，5#4#3#使ET200M_153-1通讯BF指示灯灭掉，因此考虑S7_414-2DP控制器中的BUSIF状态指示灯变亮，对此初步判断故障大约为6#，所以要对6#进行更换，发现ET200M_153-1通讯模块通讯正常。

（三）故障综合检测法

在西门子PLC控制系统正常运行，在输入与输出信号的过程中，与记忆装置之前存在一定的逻辑运用关系，一旦这样的关系遭到破坏，于是就产生故障与异常，导致PLC控制系统执行的程序有所中断。在用户程序中加入一个习惯性的故障逻辑程序，可以能够避免PLC控制系统出现类似的故障，因此在这样的逻辑关系中一旦出现问题，就可以利用故障综合检测方式帮助对设备进行检测，利用这种方式将故障信号进行输出，从而能够进一步的实现PLC控制系统的报警以及停机的作用。

（四）行程定时器判断法

在机器设备控制过程中经常有一些类似于输入、执行以及完成命令的信号步骤。在输入命令后没有收到预期完成信号就说明产生一定的故障，通过行程定时器的判别法主要按照实际的运行时间与预期的运行时间进行判断，通过可设置时间定时器值大于预期的运行时间，在收到完成信号前就听到定时器发出的信号就说明设备存在一定的故障。

二、PLC控制系统故障检测方法处理

（一）移位寄存器实现故障检测

在西门子PLC控制系统故障检测方式中移位寄存器是最重要的一个应用，对于一个16位的移位寄存器来说，它可以检测大约16种故障，在开启系统前移位寄存器属于关闭的状态，等到系统又重新开启的时候，移位寄存器开始进行产生动作，同时要使控制系统对检测信号进行一定的判断与检测，一旦发现故障的存在，同时移位寄存器就会对产生故障的位置进行移动，在一定的时间内对设备进行检测与维修。

（二）信号输入故障检测

在信号输入故障检测中也是PLC控制系统的主要检测方式，针对于运行时的设备习惯性的故障，比如说按键失灵，信号灯出现故障等。信号输入故障检测的方式是通过对开关的测试以及指示灯设备，并且对于按键以及开关进行有效的测试，进而能够判断设备是否存在一定的故障。在信号输入故障检测的过程中，应该应用于某步进炉的控制方式，并且采取按键与指示灯联合的检测方式，对于按键和指示灯产生一定的疑惑，就将需要的测试指示灯进行检测，首先将开关打开，让指示灯一直循环进行显示，在开关信号进行变化的同时，立刻暂停指示灯的循环，因此能够检测出开关是否存在故障。

（三）故障分级处理

在PLC控制系统故障检测过程中根据实际的故障情况合理进行划分与处理，一般通过故障的方式与信息进行分级处理，在故障分级过程中一共分成四个级别，首先一级故障有可能产生较为严重的后果，比如“多一”故障。在发生一级故障的同时要及时将系统进行停止处理，并且对于操作技术人员进行声光报警，从而能够及时的对故障进行检测。一旦出现一级故障检测的过程时，要将故障处理方式直接对于PLC进行端口的输出控制，保障故障顺利的进行排除；其次，在二级故障中为了避免对控制过程产生一定的影响，软件由于不能进行自动的纠正故障，因此需要将控制程序转入暂停的状态，在各个输入端口设置成为初始的状态，要及时的对操作人员进行报警，在操作人员对故障进行排查，维修后，才能够继续执行操作程序；再者三级故障，由于在三级故障中经常对控制过程不立刻的出现的影响，因为故障处理的程序进行不断的自主纠正处理形式，并且通过信号的输出能够屏蔽错误的信号，在及时的对操作人员进行报警，但是在一段的时间过后，有的故障仍然存在，还有可能够导致故障的升级，因此需要不断的进行控制解决；最后在四级故障中，程序检测到一些一般性的错误与情况，对于操作人员进行演示记忆中的指示，通常会保持在控制程序中的正常运行。在日常故障处理过程中由于故障检测程序预测到故障信息，并在第一时间进行处理，因此能够第一时间的控制故障的产生与扩大。为了能够不断的对故障进行解决，就首先要对各个故障信息进行分级，因此能够完成故障检测与信息间的不断交流，进而完成故障处理模块间的信息的转换。

结语：

在硬件设计的过程中，要不断的通过软件的方式形成控制系统故障检测与处理，这样能够不断的提高系统的可靠性与容错能力，因此能够避免故障的产生。在PLC控制系统的特点中，通过软件的设计进而形成故障的自主检测与维修能力，以至于适用于现阶段大型机电设备控制系统。

参考文献：

[1]李昶君,张甲.试论PLC控制系统故障检测方法与应用[J].中国高新技术企业,2013（07）.

[2]张文军.基于PLC的自动控制系统的故障检测方法探析[J].装备制造技术,2012（03）.

[3]李美菊.PLC控制系统故障检测方法研究[J].电子技术与软件工程,2015（18）.

[4]吴孝慧.PLC控制系统故障检测方法及应用分析[J].电子技术与软件工程,2015（18）.