西門子PLC軟/硬件故障判斷和處理方法

西門子（SIMATIC）PLC以其精湛的德國電路板制造工藝，在我國很過行業(yè)被廣泛應(yīng)用，西門子故障處理、PCL電路板維修因而成為很多企業(yè)設(shè)備維護技術(shù)人員必須掌握的本領(lǐng)。

　　本文主要以西門子S5系列PLC為例分析西門子PLC的主要主要故障表現(xiàn)以及處理辦法。

　　S5系列PLC目前在我國工業(yè)市場常見的主要有U型（通用型）、W型（字處理型）、R型（開關(guān)型）等三種型號。不同型號的PLC，其故障表現(xiàn)和判斷方式也不同。這其中，軟件故障都可以利用西門子專用編程器解決問題，西門子PLC都留有通訊PC接口，通過專用伺服編程器即可以解決幾乎所有的軟件問題。

　　通過軟件PC程序可以判斷是否是軟件故障，如果是硬件故障，則需要專用的芯片級電路板維修工程師才可對其進行修復(fù)工作，PLC一般都是模塊話結(jié)構(gòu)構(gòu)成，較為簡單的處理方式就是更換故障板卡。而上海彩亞電路板維修有限公司獨有的西門子在線檢測平臺則可以對所有模塊結(jié)構(gòu)進行檢測，然后對故障部位進行芯片級維修處理，從而節(jié)約客戶成本超過70%以上。

　　1、軟故障的判斷和處理

　　S5PLC具有自診斷能力，發(fā)生模塊功能錯誤時往往能報警并按預(yù)先程序作出反應(yīng)，通過故障指示燈就可判斷。當電源正常，各指示燈也指示正常，特別是輸入信號正常，但系統(tǒng)功能不正常（輸出無或亂）時，本著先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現(xiàn)問題。S5的用戶程序儲存在PLC的RAM中，是掉電易失性的，當后備電池故障系統(tǒng)電源發(fā)生閃失時，程序丟失或紊亂的可能性就很大，當然強烈的電磁干擾也會引起程序出錯。有EPROM存儲卡及插槽的PLC恢復(fù)程序就相當簡單，將EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解決問題；沒有EPROM子卡的用戶就要利用PG的聯(lián)機功能將正確的程序發(fā)送到PLC上。需要特別說明的是，有時簡單的程序覆蓋不能解決問題，這時在重新拷貝程序前總清一下RAM中的用戶程序是相當必要的。通過將PLC上的“RUN”“ST”開關(guān)按RUN---ST---RUN---ST---RUN的順序撥打一遍或在PG上執(zhí)行“Object—Blocks—Delete---inPLC—allblocks---overall—Reset”功能就完成了RAM中程序的總清。另外，保存在EPROM中的程序并不是萬無一失的，過分相信EPROM上的程序有時會給檢修帶來困惑。所以經(jīng)常性的檢查核對EPROM中的程序，特別是PG中的備份程序就顯的尤為重要。

　　2、PLC硬件故障

　　PLC的硬件故障較為直觀地就能發(fā)現(xiàn)，維修的基本方法就是更換模塊。根據(jù)故障指示燈和故障現(xiàn)象判斷故障模塊是檢修的關(guān)鍵，盲目的更換會帶來不必要的損失。

　　（1）電源模塊故障。

　　一個工作正常的電源模塊，其上面的工作指示燈如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等應(yīng)該是綠色長亮的，哪一個燈的顏色發(fā)生了變化或閃爍或熄滅就表示那一部分的電源有問題。“AC”燈表示PLC的交流總電源，“AC”燈不亮?xí)r多半無工作電源，整個PLC停止。這時就應(yīng)該檢查電源保險絲是否熔斷，更換熔絲是應(yīng)用同規(guī)格同型號的保險絲，無同型號的進口熔絲時要用電流相同的快速熔絲代替。如重復(fù)燒保險絲說明電路板短路或損壞，更換整個電源。“5VDC”、“24VDC”燈熄滅表示無相應(yīng)的直流電源輸出，當電源偏差超出正常值5%時指示燈閃爍，此時雖然PLC仍能工作，但應(yīng)引起重視，必要時停機檢修。“BATT”變色燈是后備電源指示燈，綠色正常，黃色電量低，紅色故障。黃燈亮?xí)r就應(yīng)該更換后備電池，手冊規(guī)定兩到三年更換鋰電池一次，當紅燈亮?xí)r表示后備電源系統(tǒng)故障，也需要更換整個模塊。

（2）I/O模塊故障。

　　輸入模塊一般由光電耦合電路組成；輸出模塊根據(jù)型號不同有繼電輸出、晶體管輸出、光電輸出等。每一點輸入輸出都有相應(yīng)的發(fā)光二極管指示。有輸入信號但該點不亮或確定有輸出但輸出燈不亮?xí)r就應(yīng)該懷疑I/O模塊有故障。輸入和輸出模塊有6到24個點，如果只是因為一個點的損壞就更換整個模塊在經(jīng)濟上不合算。通常的做法是找備用點替代，然后在程序中更改相應(yīng)的地址。但要注意，程序較大是查找具體地址有困難。特別強調(diào)的是，無論是更換輸入模塊還是更換輸出模塊，都要在PLC斷電的情況下進行，S5帶電插拔模塊是**不允許的。

　　（3）CPU模塊故障。

　　通用型S5PLC的CPU模塊上往往包括有通信接口、EPROM插槽、運行開關(guān)等，故障的隱蔽性更大，因為更換CPU模塊的費用很大，所以對它的故障分析、判斷要尤為仔細。

　　檢修實例：一臺PLC合上電源時無法將開關(guān)撥到RUN狀態(tài)，錯誤指示燈先閃爍后常亮，斷電復(fù)位后故障依舊，更換CPU模塊后運行正常。在進行芯片級維修時更換了CPU但故障燈仍然不停閃爍，至到更換了通信借口板后功能才恢復(fù)正常。

　　3.外圍線路故障

　　據(jù)有關(guān)文獻報道，在PLC控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障率為：CPU及存儲器占5%，I/O模塊占15%，傳感器及開關(guān)占45%，執(zhí)行器占30%，接線等其他方面占5%，可見80%以上的故障出現(xiàn)在外圍線路。外圍線路由現(xiàn)場輸入信號（如按鈕開關(guān)、選擇開關(guān)、接近開關(guān)及一些傳感器輸出的開關(guān)量、繼電器輸出觸點或模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的模擬量等）和現(xiàn)場輸出信號（電磁閥、繼電器、接觸器、電機等），以及導(dǎo)線和接線端子等組成。接線松動、元器件損壞、機械故障、干擾等均可引起外圍電路故障，排查時要仔細，替換的元器件要選用性能可靠**系數(shù)高的上等器件。一些功能強大的控制系統(tǒng)采用故障代碼表表示故障，對故障的分析排除帶來極大便利，應(yīng)好好利用。

　　總結(jié)：西門子PLC其他系列的故障判斷和處理方法與此原理相同可依次類推。上海彩亞電路板維修有限公司提醒：任何芯片級精密設(shè)備遇到故障時，在沒有十足把握情況下，一定要請專業(yè)的技術(shù)服務(wù)企業(yè)予以處理，擅自改動程序和維修緊密設(shè)備電路板可能會造成設(shè)備維修難度加大甚至報廢的嚴重后果。