西门子PLC软硬件故障的解决方案

西门子PLC软硬件故障的解决方案

本文以西门子S5系列PLC为例，分析了西门子PLC的主要故障，以及处理方法。

目前，中国工业市场上S5系列PLC有三种常见类型：U型(通用型)、W型(文字处理型)和R型(开关型)。不同类型的PLC有不同的故障表现和判断方法。其中，所有的软件故障都可以通过西门子专用的编程器来解决，而西门子的PLC又有通讯PC机接口，所以几乎所有的软件问题都可以通过专用的伺服编程器来解决。

通过软件PC程序，可以判断是否是软件故障。如果是硬件故障，它需要一个专门的芯片级电路板维护工程师来修复。可编程逻辑控制器通常是一种模块化结构，处理它的更简单的方法是更换故障板。西门子plc模块代理商的西门子在线检测平台，可以对所有模块结构进行检测，然后对故障部件进行芯片级维修处理，节省客户70%以上的成本。

1、软故障判断和处理

S5PLC具有自诊断能力，当模块功能出现错误时，可根据预编程进行报警和反应，并可通过故障指示灯进行判断。当电源正常，各指示灯指示正常时，特别是当输入信号正常，但系统功能异常(无输出或输出混乱)时，首先根据先易后难、先软后硬的维护原则，检查用户程序是否有问题。S5的用户程序存储在可编程逻辑控制器的随机存储器中，这是断电易失性的。当备用电池的电源出现故障时，程序丢失或混乱的可能性非常高。当然，强电磁干扰也会导致程序错误。用EPROM存储卡和插槽的可编程逻辑控制器恢复程序相当简单，将EPROM卡上的程序复制回可编程逻辑控制器一般可以解决问题；没有可编程只读存储器子卡的用户应该使用可编程只读存储器的在线功能向可编程逻辑控制器发送正确的程序。应该注意的是，有时简单的程序覆盖不能解决问题，所以在再次复制程序之前，有必要清除内存中的用户程序。通过按运行-运行-运行-运行-运行-运行的顺序拨一次可编程逻辑控制器上的“运行”和“运行”开关，或在可编程逻辑控制器上执行“对象-块-删除-可编程逻辑控制器中-所有块-整体-复位”功能，可完成ram中程序的全部清除。此外，存储在EPROM中的程序并不是万无一失的，过分相信EPROM上的程序有时会给维护带来混乱。因此，定期检查EPROM中的程序尤其重要，尤其是PG中的备份程序。

2.可编程逻辑控制器硬件故障

PLC的硬件故障可以直观地发现，维护的基本方法是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是维修的关键，盲目更换会带来不必要的损失。

(1)电源模块出现故障。

工作电源模块上的工作指示灯(如“交流”、“24伏直流”、“5伏直流”和“电池”)应始终为绿色，西门子一级代理商任何指示灯的颜色都会发生变化、闪烁或熄灭，表明该部分电源有问题。“交流”灯表示PLC的总交流电源。当“交流”灯不亮时，没有工作电源，整个可编程逻辑控制器停止工作。此时，有必要检查电源丝是否熔断。应使用相同规格和型号的丝进行更换，应使用相同电流的快速丝代替没有相同型号的进口丝。如果丝反复烧断表明电路板短路或损坏，请更换整个电源。当“5VDC”和“24VDC”灯关闭时，表示没有相应的DC功率输出。当电源偏差超出正常值5%时，指示灯闪烁。此时，虽然PLC仍可工作，但应注意，必要时应停止维护。“BATT”变色灯是备用电源指示灯，绿色正常，黄色低，红色有故障。当黄灯亮起时，应更换备用电池。手册规定锂电池应该每两到三年更换一次。红灯亮时，表示备用电源系统有故障，需要更换整个模块。

(2)输入输出模块故障。

输入模块通常由光电耦合电路组成。根据不同型号，输出模块包括继电器输出、晶体管输出和光电输出。每个输入和输出点都有相应的发光二极管指示。当存在输入信号但该点未点亮时，或者当确定存在输出但输出灯未点亮时，应怀疑输入/输出模块有故障。在输入和输出模块中有6到24个点，因此仅仅因为一个点的损坏而更换整个模块是不经济的。通常的做法是找一个替代点，然后在程序中改变相应的地址。然而，应该注意的是，由于程序庞大，很难找到具体的地址。特别是，无论是输入模块还是输出模块被更换，都必须在可编程逻辑控制器断电时进行。S5中不允许插拔模块。

(3)中央处理器模块故障。

通用S5PLC的中央处理器模块通常包括通信接口、EPROM插槽、运行开关等。而且断层更加隐蔽。因为更换中央处理器模块的成本非常高，所以故障分析和判断应该特别小心。

检修示例：当PLC打开时，开关不能转到运行状态，错误指示灯先闪烁，然后一直亮。断电复位后故障依然存在，更换中央处理器模块后运行正常。在芯片级维护期间，更换了中央处理器，但故障灯仍在闪烁，只有在更换了通信接口板后，功能才恢复正常。

3.外围线路故障

根据相关文献报道，PLC控制系统的故障率如下：CPU和内存占5%，I/O模块占15%，西门子总代理商传感器和开关占45%，执行器占30%，接线等方面占5%，表明80%以上的故障发生在外围线路。外围电路由现场输入信号(如按钮开关、选择开关、接近开关、某些传感器输出的开关、继电器输出触点或模数转换器转换的模拟量等)组成。)，现场输出信号(电磁阀、继电器、接触器、电机等。)，电线和端子等。接线松动、部件损坏、机械故障、干扰等。可能导致外围电路故障，因此在排除故障时要小心，并用性能可靠、安全系数高的高质量组件更换组件。一些功能强大的控制系统使用故障代码表来表示故障，这给故障的分析和排除带来了极大的方便，应该得到很好的利用。