可编程逻辑控制器故障的常见原因
快速链接:输入/输出模块和现场设备|地面的完整性|电源故障|电噪音干扰|网络通信中断|热|与外部环境的冲突|损坏内存|管理风险
PLC控制系统失败的原因
在工业设施中，大量的电子操作机器被编程成向不同的方向移动。如果没有一个可编程逻辑控制器该公司负责翻译命令，让机器能够理解。
在机器上，用户将按下一个按钮来激活一个特定的命令。然而，如果没有可编程代码，机器本身无法理解这一点。因此，代码必须使机器采取行动。PLC代码存在于中央处理单元中，充当中间人。用户按下按钮，PLC将这些信息转换成机器可以理解的命令，命令生效。
自它们发展以来20世纪60年代末在美国，plc已经变得更加复杂。如今，这些代码是为各种复杂的任务编写的。因此，plc不间断地运行，将连续的命令串转换为相应的机器。尽管有这些复杂性，plc也会有问题。
PLC控制系统出现故障的常见原因包括模块故障、断电和网络连接不良。PLC故障问题也可能源于过热，潮湿和电磁干扰。为了解决PLC控制系统的问题，工厂工程师必须检查他们的系统，以确保这些问题不会失控。
当然，PLC是为在恶劣环境中运行而设计的。也就是说，即使是最复杂的指令代码也会遇到问题，如果它受到停电、限电或任何可能对电路造成物理伤害的情况。因此，确切地知道什么会导致PLC故障以及如何阻止和预防这一问题是至关重要的。
输入/输出模块和现场设备
在PLC失效的五分之四的情况下，问题归结为以下三个因素之一:
- 输入输出(I/O)模块故障
- 现场设备的问题
- 的问题电力供应
当这些组件中的一个出现问题时，问题就会变得很明显，并且会中断当前的流程。在某些情况下，这个过程会突然停止。
这些问题都否定了PLC系统它需要的信号来执行一个序列。为了解决这些问题，工程师将检查系统软件以确定问题的根源，这通常是由于某个I/O点。
一旦工程师确定了受影响的I/O模块，他们就可以从一端追踪到另一端的问题范围。在这种情况下可能会出现各种问题，包括以下问题:
- PLC配置错误
- 端子座松动
- VCD供应故障
- 电线的问题
- 跳闸断路器
在某些情况下，I/O模块也许该换一个人了。对于已经完好无损多年的系统来说，这可能很困难。较新的模块可能与组成问题系统的较旧组件不兼容。
当一个或多个输入不正常或完全故障时，通常意味着PLC或电源存在错误。第一步是查看问题是否根源于I/O模块。下一步是查看是否电线或电源导致了眼前的问题。如果这些部件都不是故障的根源，下一步是检查现场设备。
应该检查系统中与I/O模块在物理上分离的部分的配置是否有错误。对于任何现场设备，问题也可能是电路损坏的结果，这有时是由于潮湿暴露的结果。
地面的完整性
为了保证PLC及其维护人员的安全，正确的接地是必不可少的。地面完整性还可以作为屏障，防止电气白噪声。每次检查员查看PLC时，他们应该检查地线，以确定是否存在任何问题。
例如，接地线部分被元素损坏，即使它在某种程度上仍然工作，也容易受到容量限制。如果电线的接地松了，那也达不到目的。电线必须完全完好，并接地，将电力发送到PLC系统。
接地电线的问题包括电线损坏和连接薄弱。当工程师进行这些检查时，他们可以用万用表测试线路。PLC接地端子与设备连接点是否有电阻?了解这一点将有助于确定问题的原因。
电源故障
为了使PLC在输入和输出之间执行编程代码，PLC必须有稳定的、不间断的电源流。当电源停止时，问题可能是由以下几个原因之一引起的。尽管局部或区域停电导致停电，但最常见的停电原因包括电网故障、连接松动和电缆磨损。
为了避免停电的可能性，今天的大多数工业设施都有备用电源。在主机停电的情况下，次要电源可以保持设施最重要的功能不间断地运行，或者至少足够长时间被正确关闭。一些设施使用所谓的不间断电源，作为一个冗余电源。
然而，并不是所有的工厂都认为这一过程必不可少。因此，如果发生主源中断，这些设施可能会遭受重大系统损坏。损坏是由于电力不足或停电时系统组件受到的冲击。在电力浪涌的情况下，电力浪涌可能会烧毁各种系统组件，而其他组件可能不会像以前那样有效地工作。此外，如果操作人员不能在中断之前保存数据，则流程数据可能会在中断期间丢失。
在没有备份的设施停电最糟糕的事情是潜在的损失。在许多情况下，停电是轻微的，只持续半小时或更短的时间，但损坏将是永久性的。有了备用电源，设备可以很容易地克服这些事故，对PLC系统几乎没有损失。
在一些plc上，安装了电池以在停电时延长供电时间。通过这种方式，可以保存数据，并且PLC可以在停机期间正确关闭。一旦恢复供电，PLC就可以正常重新启动。
电噪音干扰
由电气噪声引起的外来信号干扰会极大地影响PLC的性能。电气噪声最常见的原因是电磁干扰，通常发生在大型电机被激活或闪电击中附近时。电气噪声的另一个原因是射频干扰，这可能是附近天线和手持发射器的结果。
电气噪声造成的损害范围从PLC故障到完全故障。因此，重要的是设施尽可能地包含这种干扰的可能性。如果不这样做，可能会导致长时间的停机时间和昂贵的损失。
在工业场所，应禁止在地板上放置可能造成干扰的手持设备。此外，任何在这方面可能有问题的机器都应该与PLC分开。如果有疑问，请一位服务工程师来帮助您找到最有效的方法来隔离或切断潜在的干扰组件。
网络通信中断
大多数PLC控制系统必须与周围设备接触才能正常工作。这种设备将包括外围设备和人机界面。这些不同的组件通过以太网电缆相互连接，以太网电缆将命令从一个点传递到另一个点。
如果两个设备之间的连接由于某种原因出现故障，那么设备就不能按照编程的方式执行预期的功能。因此，通信损失通常会导致工业设施停机。在进行系统诊断时，通过指示灯可以发现故障的根源。通信失败有时根源于中央处理器。
为了防止系统发生这种情况，工程师必须定期检查不同系统部件之间的连接。在执行这些检查时，技术人员应在每个点检查系统网络的物理基础设施，以确保提示符可以按照命令激活和终止。
当额外的设备添加到系统中时，必须执行进一步的检查，以确保新连接牢固，旧连接不被破坏。为了确保操作安全，每台新设备都需要安装固件，以及补丁来防止安全漏洞。
热
电子元件最大的危险之一是过热。一种PLC系统周围都是散热设备如果没有适当的保护，可能有失败的风险。作为一般规则，所有设备都应保持在远低于制造商规定的最高阈值的温度下。否则，PLC和/或外围部分可能会过热而不能正常工作，如果有的话。
潮湿的环境也会产生水分，这也会对PLC产生破坏性的影响。如果冷凝未被检测到，并在PLC内积聚，控制器可能会突然停止工作。因此，由于与高温有关的问题，设施可能会暂时关闭，等待昂贵的维修。
在具有HVAC系统的设施中，冷却设置应设置为将PLC周围区域保持相对较低温度的水平。任何产生足够热量的东西都应与PLC保持安全距离。只要PLC可以在制造商推荐的温度水平内良好运行，您的PLC就不应该有与热相关的性能问题的风险。华体会体育网页版
与外部环境的冲突
当代码的内部状态与外部状态不兼容时，PLC可能发生故障或失败。也许某个部件已经沿着其中一个附加的外围设备被改变了?或者可能发生了更新，而代码无法理解这些更改?在任何情况下，PLC只能命令它被编程理解的东西。
在一些系统上，一个输入设备会在没有足够的兼容性测试的情况下被附加。因此，PLC将无法理解它接收到的命令。反过来，PLC将无法将这些命令付诸行动。因此，对系统的任何更改都应该进行全面测试，以确保一切都按计划运行。
损坏内存
PLC的存储器可能被外部因素损坏，如频率干扰和电源中断。例如，当停电或停电发生时，冲击可能会使中央处理器无法读取代码。同样，由于突然断电而无法正常关闭的PLC在重新启动后可能无法正常读取。
为防止PLC中的内存丢失，请将所有数据复制到冗余存储单元。储存冗余副本远离电磁干扰源，射频干扰源或任何热源。
管理风险
为了减少PLC出现问题的可能性，设备工程师必须遵循程序步骤，确保所有部件在所有端点都正确连接。此外，PLC系统的运行环境应得到良好的维护，以确保没有电气噪声、湿气或过热。
一些工厂多年来未能制定足够的维修程序。因此，这些设施经历了过多的系统和部件故障，这类故障被证明代价高昂。最大的可能疏忽之一是未能检测到过热问题，这可能对任何接受PLC命令的设备产生破坏性影响。此外，热量和由此产生的水分可能导致控制器故障。
电气噪声的问题也很严重，因为它可以破坏PLC的命令代码。当系统被提示执行某个命令时，如果发生信号干扰，PLC可能无法处理该命令。因此，设施必须制定严格的措施，以确保在PLC的范围内没有任何可能导致电磁或无线电干扰的地方。
最重要的是，确保备用电源始终支持PLC系统是至关重要的。通过这种方式，如果主电源出现故障，无论多长时间，工厂都可以满负荷或至少是必要的容量运行。此外，设施必须定期检查电缆完整性，接地和以太网连接的所有适用点沿aPLC系统．
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