西门子PLC系统故障处理分析

安洁泽

（温州市创源水务有限公司,浙江 温州 325000）

西门子PLC系统故障处理分析

安洁泽

（温州市创源水务有限公司,浙江 温州 325000）

在当前经济快速发展的背景下，各种具有较高科技含量的科学设备开始大量使用，其中就包括西门子PLC系统。西门子PLC系统运行的正常与否，在很多时候会直接影响工作效果。因此本次通过分析西门子PLC系统的常见故障及处理策略，为企业的可持续发展发展奠定坚实基础。

西门子PLC系统；常见故障；处理策略

PLC是西门子公司生产的可编程序控制器，其在我国具有非常广泛的应用，主要应用于化工、印刷、冶金、电器维修等。西门子PLC产品主要有S7-200、S7-1200、LOGO等，以S7系列为例，其具有体积小的特点，在运行速度方面也有不俗的表现，能够实现网络通信，具有更强的功能和可靠性。一般对于可编程序控制器的分来有三种，即规模大小、性能高低以及结构特点。

1 PLC控制系统的架构

整套的PLC控制系统是通过工业级总线及市场级总线共同组成的，其中包括多台操作站以及相应数量的标准控制器，操作站与控制器都分别连入总线网中，该总线网为环形网，主要以光纤作为信息传递的介质，通过连接光纤和适配器以实现系统的顺利工作。操作站等都是其总网线上的其中一个节点。操作站以Windows系统作为用户界面的操作系统，当前主要采用Win XP系统，不久的将来可能全面升级为Win 7系统。每台工作站都通过连接卡与总线网相连，并且各工作站也借助以太网实现相互连接。工作站不仅包括了操作系统，还需要安装连接卡的驱动系统和相关组建以及编程文件。控制器主要以多组标准控制器组成，主要负责进行预处理控制，所有控制器都和工业级的总线进行相互通信，并且各控制器通过总线下挂多个远程的从站。

2 PLC的常见故障

2.1 网络故障分析

网络系统在PLC系统进入运行阶段后，初期可能会经常导致操作界面异常，使初期操作站发生不稳定情况，影响其数据的实时传输，并影响实时状态的正常显示，通过检查能够发现网络通信系统出现故障[1]。

运行过程中，有可能会出现一部分的模拟量数据有时出现有时隐没的情况，造成这种问题的原因可能是预处理控制系统与旧的控制系统发生无法正常显示实时状态的问题，新厂与混床控制系统在模拟量上的显示则为正常。因数据不完整，并且很多模拟量数据都无法上传，所以可以推测为工业级的网络通信设备出现了问题，一般考虑可能是子网故障导致通信中断的情况出现。总线在工作了一段时间之后，很容易在部分子站的通信中发生故障，一般的故障表现就是通信中断。

对于网络故障的处理，一般是通过总线各设备的故障指示，找出发生故障的具体位置。首先，总线发生故障后，CPU的BUSF指示灯会指示为红色，如果DP总线故障，则需要对所有的远程模块BF指示灯进行逐一排查，从而对故障发生的具体位置进行确认。如果是工业级总线发生故障，就应该首先对光电转换设备的指示灯进行分析，判断具体出现问题的接口。找出发生故障的具体位置，然后分析故障发生的原因，通过排查设备的现行正确性、紧固性以及拨码的软件、硬件设置的一致性，还有光纤的跳线收以及连接的极性、连接的紧固性等等。

2.2 系统干扰分析

此套系统能够对很多电器设备进行控制，部分设备产生的信号能够通过敷设的电缆被连接至PLC各I/O模件中，另外部分的信号则可以通过通信卡与控制电器设备进行连接[2]。

运行的初始阶段，容易出现的故障为部分连接电器的MCC子站通信设备故障，具体表现为子站离线，从而不能对数据进行分析和处理。在现场检查的过程中，往往会发现MCC附近的电力设备在运行的过程中，电机会传动而产生电磁干扰的情况，但接口卡则处于MCC柜内，这样一来，电磁信号就容易对总线产生明显的影响。如果将双绞屏蔽电缆替换，改用敷设光纤线路，再次测试结果显示，子站间的通信恢复稳定，并且不会再次出现子站离线的情况。

部分的电器设备，其状态信号线会直接连入到卡件中，运行时容易出现异常显示，表现为“0”或“1”的错乱排布。通过检查发现，卡件能够正常工作，但因电器专业送来的状态开关量信号本应是无源的接点，而通过测量发现，状态信号线对地都存在最高80V的电压。因此可以判断，此干扰信号就是因不规范地敷设电缆而造成的，信号线和动力线均没有合理分开，因此导致电压互相干扰。

实际运行时，还有可能出现部分的模拟量显示和现场实际的情况不符合的问题，有时误差会非常明显。通过对模拟量的信号线对地电压进行检查发现，模拟量的新号端出现了干扰电压，因此可以判断，造成这一问题的原因是系统接地的问题[3]。由于整个的系统都缺乏专用的接地网络，因此系统存在不共地的情况，因接地的混乱而造成对测量值形成干扰。因大地电位未均匀分布的问题，造成不同接地点存在着地时电位不同的情况，这种混乱会使电流在环路中流通，从而干扰了信号的组成。

3 结束语

综上，西门子PLC系统是目前较为主流的可编程序控制系统，其受欢迎程度逐年增加。虽然实际使用中发现了诸多问题，但只要对此系统形成了充分的了解和认识，就能够对存在的故障迎刃而解，保障设备正常运行。

[1]余春燕.西门子PLC故障实例分析和处理探讨[J].电子技术与软件工程,2015(05):176-177.

[2]陈靖.图尔克总线产品与西门子PLC的通讯故障处理[J].自动化应用,2016(05):61.

[3]李剑.西门子PLC控制系统工作原理及常见故障分析[J].建筑工程技术与设计,2016(35).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.021