如何利用PLC来判断机电设备的故障

【前言】如何利用PLC来判断机电设备的故障由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。PLC在控制机电设备时,设备中的各种操作按钮及压力、温度、液位、行程开关等开关量直接与PLC的输入模块端子相连,每个输入端子在PLC的数据区中分配有一个“位”,每个“位”在内存中为一个地址。PLC的内部电路可以扫描到开关信号的有无。读取PLC输入位的状态值可以作为判...

[摘 要]随着信息化自动的快速发展, PLC可编程逻辑控制器在我公司使用越来越多,它采用可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。目前我公司部分设备采用PLC集中自动控制,应用PLC可使机电设备的生产效率大幅提高,同时也可为机电设备的故障诊断带来极大的方便,PLC应用的深度和广度已成为一个国家工业先进水平的重要标志。

[关键词]PLC 电机 应用

[中图分类号]TM[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)02-0004-02

1 如何判断开关量信号的故障

所谓开关量即是数字量,也就是输入端子的“位”状态值置位“0”或 “1”。PLC对开关量的信号的识别是通过其数字输入模块完成的。

PLC在控制机电设备时,设备中的各种操作按钮及压力、温度、液位、行程开关等开关量直接与PLC的输入模块端子相连,每个输入端子在PLC的数据区中分配有一个“位”,每个“位”在内存中为一个地址。PLC的内部电路可以扫描到开关信号的有无。读取PLC输入位的状态值可以作为判断开关量故障信号的依据,诊断开关量故障的过程实质就是将PLC输入位正常的状态值与相应的输入位的实际值相比较的过程。如果二者比较的结果是一致的则表明机电设备处于正常工作情况,不一致则说明对应输入位的设备部位处于故障状态。这就是PLC诊断基于开关量信号故障的基本原理。

一般PLC均有LED指示灯可以帮助检查故障是否由外部设备引起。不论在模拟调试还是实际应用中,若系统某回路不能按照要求动作,首先应检查PLC输入开关点接触是否可靠(一般可通过查看输入LED指示灯或直接测量输入端)。若输入信号未能传到PLC,则应去检查输入对应的外部回路;若输入信号已经采集到,则再看PLC是否有相应输出指示,若没有,则是内部程序问题或输出LED指示灯问题;若输出信号已确信发出,则应去检查外部输出回路(从PLC输出往后检查)。

在输出回路中,由于短路或其它原因造成PLC输出点在内部粘滞,只需将其接线换至另一预留的空接线点上,同时修改相应程序,将原输出标号改为新地址号即可。

这种诊断方法,故障定位准确,可进行实时在线诊断。通过PLC的梯形图编程,还可将故障诊断融入过程控制,达到保护机电设备的目的。

2 如何判断模拟量信号的故障

PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入模块来完成的。模拟量输入模块采用A/D转换原理,输入端接收来自传感器或信号发生器送来的模拟信号,输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。

PLC诊断模拟量故障的过程,实质就是将在相应A/D通道读到的检测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。如果比较的结果是实际值远离极限值,则表明机电设备对应的受监控部位处于正常状态,如果实际值接近或达到极限值,则为不正常状态。判断故障发生与否的极限值根据实际系统相应的参数变化范围确定,利用plc的模拟量设定开关可精确设置该极限值。

当模拟量的实际值达到模拟量设定开关的设定值,PLC还能按照一定的逻辑关系启动开关量模块上的输出位,或者从PLC的通讯口主动发起通讯,从而输出故障诊断的结果,并据此实现对机电设备的控制。

3 具体应用

根据上述原理和方法,可利用PLC诊断我公司PLC电气设备的故障。我厂现有的PLC电气设备大都是以下列模式实现功能的,如图1所示。

这些信号既有触点信号,又有数字信号和模拟信号。根据PLC程序的编制,这些信号在操作界面或PLC模块上都有一固定的位置,常开点显示为“0”,常闭点显示为“1”。如果某一指令在执行机构上没有动作,那么在计算机或控制屏上就能显示出来,这样我们就可以检查是信号没有传到PLC还是PLC没有传到执行机构,故障很容易发现。

下面以我公司新上的罩式电炉为例介绍这种方法的使用。例如炉罩移开点动失效,检查步骤如下:首先根据PLC的程序找到“炉罩移开”输入信号对应的地址为02CH07,也就是02CH输入模块的第7个输入点,,如果LED灯亮说明PLC已接收到输入信号,按钮到PLC之间的传输线没有断点,相反LED灯不亮说明输入信号在这段线路上有断点,应检查这段线路。如果输入信号接收正常,那么就得进行第二步检查,找到 “炉罩移开”输出信号在PLC中的地址即输出模块12CH的第0个输出点,查看LED指示灯是否点亮,如果LED指示灯亮,表明输出信号正常,这时应是外部接触器及传动机构的故障,如果LED指示灯不亮,说明是PLC的程序有问题或是某些条件没有满足,导致没有输出,这时应打开PLC的梯形图程序进行修改和在线观察,看欠缺哪些条件,然后再逐一排查。用这样的方法我们将会很快查到问题所在,避免了走弯路,也节省了很多时间,不会影响生产。

4 结语

PLC可为机电设备的故障诊断提供强有力的技术支持,给机电设备的维护带来了极大的方便,避免了许多重复无意义的工作,提高了维修的效率,在实际应用中取得了非常好的效果。

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[2] 李雪梅,张斌,唐亮.热处理电炉温度网络控制系统的设计与实现[J].信息化纵横,2009(10).

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