一、能力目標
1.掌握可編程控制器的日常維護和定期檢查。
2.學習plc可編程控制器的檢修方法、技能。
二、項目使用設備、工具、材料
plc可編程控制器、雙蹤、多路輸出的直流穩壓、數字、信號發生器、常用工具
三、項目要求
1.學會對plc可編程控制器的日常維護和定期檢查。
2.了解plc可編程控制器的自診斷內容及步驟。
3.學習plc可編程控制器的故障查找方法和檢修方法、步驟。
四、工藝要求
(一)日常維護
1.日常清潔與巡查
經常用干抹布和皮老虎對plc的表面及導線間除塵去污,保持plc工作環境的整潔和衛生;經常巡視、檢查plc的工作環境、工作狀況、自診斷指示信號、編程器的監控信息及控制系統的運行情況,并做好記錄,發現問題及時處理。
2.編程器的使用
編程器是plc日常維護的重要內容。
3.鋰電池的更換
更換電池的方法如下:
先給plc充電1min以上,然后在3min之內電池更換完畢,具體操作步驟為:
(1)準備好一個新的鋰電池。
(2)斷開plc的交流電源。
(3)打開存儲單元蓋板,拔下備份電池插頭。
(4)在3min內從支架上取下舊電池,快速換上新電池。
(5)蓋上電池蓋板。
(6)接通plc電源。
表1 定期檢查一覽表

(二)定期檢查
(三)plc的故障診斷與排除

圖1 plc控制系統的故障分布
1.故障的自診斷
plc具有一定的自診斷能力,無論plc自身故障還是外部設備故障,絕大部分都可由plc的面板故障指示燈來判斷故障部位,能夠大大提高故障診斷的速度和準確性。
(1)電源指示燈(power)
當plc的工作電源接通并符合額定電壓要求時,該燈亮;否則,說明電源有故障。
(2)運行指示燈(run)
當編程器面板上的“program/monitor”開關打在“monitor”位置(非編程狀態),該燈亮;否則,則說明plc接線不正確或者cpu芯片、ram芯片有問題。
(3)鋰電池電壓指示燈(batt·v)
鋰電池電壓正常時,該燈一直不亮;否則,說明鋰電池的電壓已經下降到額定值以下,提醒維修人員要在一周內更換鋰電池。
(4)程序出錯指示燈(cpu·e)
當plc的硬件和軟件都正常時,該燈不亮;當發生故障時,該燈有兩種發光情況:
①若該燈閃爍,說明可能發生以下錯誤:
a.程序出錯,如程序語法錯誤、程序線路錯誤、定時器或計數器的常數丟失或超值等。
b.鋰電池電壓不足。
c.由于噪聲干擾或線間短路等引起的plc內“求和”檢查錯誤。
②若該燈一直常亮,則說明可能發生以下錯誤:
a.由于外來浪涌電壓瞬時加到plc時,引起程序執行出錯。
b.程序執行時間大于0.15s,引起監視器動作。
(5)輸入指示燈
有多少個輸入端子,就有多少個輸入指示燈。當plc的輸入端加上正常的輸入時,輸入指示燈應該亮;若正常輸入而燈不亮或未加輸入而燈亮,說明輸入電路有故障。
(6)輸出指示燈
有多少個輸出端子就有多少個輸出指示燈。按照控制程序,當某個輸出通電時,該繼電器的輸出指示燈就應該亮,若某輸出繼電器指示燈亮而該路負載不動作,或輸出繼電器線圈未得電而指示燈亮,說明輸出電路有問題,可能是輸出觸點因過載、短路而燒壞。
2.故障檢查流程
(1)總體檢查
根據總體檢查的情況,先找出故障點的大方向,然后逐步細化,以找出具體的故障。
plc系統的檢查是按照電源→系統→報警 → i/o接口 →工作環境的順序逐一搜索故障區域。
(2)電源系統的檢查
(3)系統運行異常檢查
(4)系統報警檢查
(5)輸入輸出檢查
作i/o檢查時首先應從導線、端子等入手。在系統發生故障后,首先考慮是否是電源故障外,著重應考慮是否為i/o故障。尤其是在系統正常運行過程中,突然發生故障而中止工作或報警時更是如此。
(6)工作環境的檢查
3.常見故障的處理
表2 cpu模板常見故障處理

表3 輸入模板常見故障處理

表4 輸出模板常見故障處理

(四)plc系統的檢修
設備的檢修主要包括:印刷電路板的拆卸、故障元件位置的確定、故障元件的更換、對修理的印刷電路板作測試。其中最困難的是故障元件的定位。故障模板檢修步驟:
1.檢修前的準備工作
(1)資料準備
(2)備件準備
(3)技術準備
技術準備主要是對維修人員提出的要求,主要包括:
①熟悉圖紙,了解系統的整體功能,弄清每塊板的功能,甚至每個元件的作用。
②熟練掌握各種測試設備和工具的使用方法。
③積累維修經驗,作好每次的維修記錄(包括故障現象,故障定位過程,故障處理方法,修理后的測試或使用情況),對每種故障情況進行分析及統計,逐步積累維修設備的經驗。
④提高基礎知識水平,自學有關電路、電子學和計算機硬軟件方面的知識,經常參加一些專題講座和學習班,在有條件的情況下,可到大專院校或研究所進行一段時間的進修等。
2.檢修的一般步驟
(1)故障電路板的拆卸
作好在修理好故障插件后可以保證恢復到原狀態的所有工作。
(2)目測故障
(3)用萬用表檢查直流電壓
(4)故障元件位置的確定
確定故障元件位置的方法主要有兩種:一是利用常規的測試儀器,根據被測電路板的和功能要求,逐一縮小可疑的區域,最后找出故障元件;另一種方法是使用專用的儀器(如邏輯分析儀等)和設備進行故障元件的定位。
①故障區域的確定 對簡單的串聯系統可采用從前向后或從后向前的測試過程,逐一將故障的可疑區域縮小。為了加快測試過程,還可采用二分法測試。如果系統不是一個簡單的串行系統,而是一個具有反饋的復雜系統,則定位故障區域比較困難,有效的方法是將反饋環斷開,把它當成一個串聯系統進行故障區域的確定。
在作具體測試時,可以先測直流信號,再測交流信號。因為直流測試時,常可不施加信號(只施加電源),測試方便,直流電壓的量測精度也較高。通常通過直流測試,可檢查60%~70%的故障。
②故障元件位置的確定 為了確定故障元件,常采用以下方法:
a.替換法 在備件充足而且替換容易實現的前提下,將故障區域內的器件逐一用完好的同一類器件替換,直到確定全部的故障元件。
b.預猜法 先根據故障現象和測量數據,猜測有故障的器件,然后設計一個方案去驗證這個猜測是否正確。
c.分析法 根據測量數據作定量分析,以便從中提取有益于確定故障元件的信息。分析法的關鍵在于考慮問題的周密性,要將故障的全部可能性都考慮到,否則容易產生誤診斷,無法查出真正的故障點。
(5)故障元件的替換
用好器件替換故障元件時應注意以下三點:
①故障元件拆卸時,首先要注意原器件管腳的插接方向,其次在焊下故障元件時注意不要損壞印制電路板和其它元件。
②替換元件的選擇盡首先選用與被替換元件完全一致的器件,其次考慮使用參數,體積(外形)管腳基本相同的代替。注意在替換前還需進行測試,確保替換元件的性能良好。
③替換元件安裝時,必須進行仔細的校核。需要焊接的必須做清潔處理并掛錫,防止虛焊。元件需要成型的應仿原器件形狀。如焊接面積很大,則應使用大功率的烙鐵焊接,且焊點盡量呈半球形。
(6)檢修后的測試和運行
五、檢測標準
觀察各種指示燈顯示應正常,輸出負載工作正常。










