控制柜的故障分析电工维修技巧

PLC输入与输出  一只小小的PLC灵活地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。  1、如果不看原理图来检修故障设备,查找故障的速度会特别慢。  鉴于这种情况,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。  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。 

2、输入回路检修  判断某只按扭、限位、线路等输入回路的好坏,可在PLC通电情况下(好在非运行状态,以防设备误动作),按下按扭(或其他输入接点),这时对应的PLC输入点端子与公共端被短接,按扭所对应的PLC输入指示灯亮,说明此按扭及线路正常。灯不亮,可能按扭坏、线路接触不良或者断线。  若进一步判断,按扭如果是好的,那么用万用表的一根表笔,一头接PLC输入端的公共端,另一头接触所对应的PLC输入点(上述操作要小心,千万不要碰到220V或110V输入端子上)。  此时指示灯亮,说明线路存在故障。指示灯不亮,说明此PLC输入点已损坏(此情况少见,一般强电入侵所致)。  

3、输出回路检修  对于PLC输出点(这里仅谈继电器输出型),若动作对象所对应的指示灯不亮,在确定PLC在运行状态下,那么说明此动作对象的PLC输入输出逻辑功能没有满足,也就是说输入回路出故障,按前面讲的,检查输入回路。  若所对应的指示灯亮,但所对应的执行元件如电磁阀、接触器不动作,先查电磁阀控制电源及器,简便的方法,用电笔去量所对应PLC输出点的公共端子。电笔不亮,可能对应丝熔断等电源故障。  电笔亮,说明电源是好的,所对应的电磁阀、接触器、线路出故障。排除电磁阀、接触器、线路等故障后,仍不正常,就利用万用表一只表笔,一头接对应的输出公共端子,另一头接触所对应的PLC输出点,这时电磁阀等仍不动作,说明输出线路出故障。如果这时电磁阀动作,那么问题在PLC输出点上。  由于电笔有时会虚报,可用另一种方法分析,用万用表电压档量PLC输出点与公共端的电压,电压为零或接近零,说明PLC输出点正常,故障点在外围。  若电压较高,说明此触点接触电阻太大,已损坏。另外,当指示灯不亮,但对应的电磁阀、接触器等动作,这可能此输出点因过载或短路烧牢。  这时应把此输出点的外接线拆下来,再用万用表电阻档去量输出点与公共端的电阻,若电阻较小,说明此触点已坏,若电阻无穷大,说明此触点是好的,应是所对应的输出指示灯已坏。  

4、逻辑推断  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,对于中机,如S7-300,许多是用语言表编的。  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。  

5、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,但由于外部原因,也可导致PLC损坏。  5.1一只工作电源为220V的接近开关,其输入PLC信号触点两根引线与接近开关的220V的电源线共用一根4芯电缆,一次该接近开关损坏,电工更换时,错把电源的零线与输入的PLC的公共线调错,导致送电时烧坏了3路PLC输入点。  5.2一次系统电源变压器零线排因腐蚀而中断,导致接入PLC220V电源升到380V,烧坏了PLC底部的电源模块,后整改时增加了380/220V的隔离控制变压器。  5.3西门子S7-200的PLC输出公共端标1L、2L等,工作电脑为ACL1N表示,+24V电源为L+M表示对初学者或经验不足者容易搞错。如果错把L+M当作220V电源端子,送电瞬间即将烧坏PLC24V电源。  小结:  PLC、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,查找电气故障点,重点要放在PLC的外围电气元件上,不要总怀疑PLC硬件或有问题,这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的  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。