西门子PLC控制系统工作原理及常见故障分析

任柱华　常丽芳

摘  要：科技是推动经济社会发展的第一推动力。利用科技提升企业生产效率，推动企业发展是时代发展的趋势。PLC全称工业可控制计算机，是集计算机、自动控制技术以及通信技术为一体的新型自动装置。在工业领域深受工程操作人员的喜爱。西门子PLC控制系统在工业领域也被人熟知，在实际生产中，运用PLC控制系统能有效提升生产效率。但是，要更好地运用系统进行实际操作，首先要了解系统的工程原理。其次，要掌握其常见故障，能够对故障问题进行及时地分析和解决，确保系统正常运行。对此，该文基于西门子PLC控制系统的工作原理分析系统工作常见的故障，探究诊断和解决方法。

关键词：西门子PLC控制系统;工作原理;常见故障

中图分类号：TP273                文献标志码：A

0 引言

目前，西门子各类产品在我国各个企业中得到了广泛应用。西门子PLC控制系统能否正常运行关系到企业的生产和发展。不过在西门子PLC控制系统的实际运用当中，会受到很多因素的影响，从而产生故障问题。因此，必须高效地解决西门子PLC控制系统实际运作中的故障，从而将其作用真正的发挥出来，推动企业的良好发展。

1 西门子PLC控制系统的工作原理

西门子PLC控制系统运行时，输入采样和用户程序执行等是非常重要的环节，将这部分操作完成其实代表着一个扫描周期结束。系统的运行过程中，CPU以扫描方式进行操作，不过在程序执行过程中，PLC主要通过对梯形图进行上下扫描，并且在程序左触点构成的控制线路上朝着右方向扫描，如此便能实现整体的左右上下逻辑运算，并根据最终的结果对逻辑线圈在储存区的状况进行刷新等。在程序执行的时候，输入点在映象区当中的状态数据其实不会改变，不过剩下的全会变化。扫描程序结束之后则进入输出刷新环节，CPU根据映像区对应状态和数据刷新输出锁存电路，之后通过输出电路驱动外设。

2 西门子PLC控制系统常见故障分析

在实际运用西门子PLC控制系统时，会受到不少因素的影响，导致其发生故障，正是由于这些故障导致系统无法正常运行。因此，要想充分发挥西门子PLC控制系统的效用，全面提升企业的生产效率，为企业带来更多的经济效益，就必须保证系统的正常运作，解决故障问题。从西门子PLC控制系统故障分布情况来看，大多是外设故障，这个部分出现故障的比例达到了西门子PLC控制系统故障的95%。而系统本身的故障问题只占据了5%。而解决系统故障，需要加强对硬件设备的维护管理。不过系统本身的故障有10%是由于内部故障引发的，剩下故障出现的位置全都在I/O模板，因此掌握西门子PLC控制系统的故障分布状况，就能够提升检修效率，对故障的处理也能更加明确。

3 如何高效对西门子PLC控制系统故障进行诊断与解决

3.1 西门子PLC控制系统故障问题的诊断

当西门子PLC控制系统出现故障问题之后，首先需要通過合理的方法进行诊断，这一点是非常重要的，目的就是为了更高效地处理故障。当代科技的发展也促使系统的诊断工作变得更加便利，能够选取的方式也不少。通过仪器进行专项检测，对西门子PLC控制系统通信运行的状态进行检测，对系统的接地阻值是否符合有关要求进行分析与判断。不仅如此，运用简单易操作的诊断方法，能够快速准确地判断出西门子PLC控制系统使用中普遍出现的一些故障问题，不过在使用这种方法时，要注意必须由经验丰富的人员操作。在运用故障检测方法的过程中，智能诊断是比较先进的方法，现在一般是运用s7软件，这种方法用于硬件诊断相对高效，能够以在线方式查看缓冲区信息，便于后续故障处理。西门子PLC控制系统的众多故障问题诊断法，逻辑分析和折半查找等是其中常用的重要诊断法。在熟悉系统结构的情况下，折半查找法很快就能确定西门子PLC控制系统出现故障的位置，使系统故障的诊断查找更加高效。

3.2 西门子PLC控制系统故障问题的解决

要想解决西门子PLC控制系统故障问题，就需要根据具体故障的类型与内容进行处理，这样才能使故障解决工作变得更加高效。结合西门子PLC控制系统的故障情况，我们可以发现，一般存在多层故障。具体来说，第一层就是该系统的外设故障问题，这种类型的故障也是出现次数相对较多的一种。判断这类系统故障，需要以PLC输入输出的指示灯为初步判断基础，如果指示灯出现同步闪亮的情况，便是西门子PLC控制系统的外设出现故障。这种故障主要是由于接触器和继电器以及开关等故障引起的。在面对这些故障问题时，需要及时排查，得出故障出现的原因，则必须马上解决。在系统故障检查的过程中，需要对安全回路进行排查，这是由于该处是西门子PLC控制系统的核心所在，其控制着整个系统的运行，因此将这部分排查清楚有利于后续故障的解决。

西门子PLC控制系统控制器出现故障问题，一般都是由于内部输入模块出现故障，也可能是电源的内部电压不稳定的原因引发的。如果西门子PLC控制系统的内部接入了过多的设备，而输入设备还存在短路问题，这样会导致电源停止供电，这种情况下要切断输入设备的电源，然后展开测量工作，结合上位监控展开分析判断。因为软触点的各种颜色代表着相应的工作状态，据此能够得到系统出现故障问题的位置。除此之外，西门子PLC控制系统出现故障一般都是程序发生错误，解决这种故障需要先备份程序，然后单独进行检查，了解具体的故障问题。

在实际的西门子PLC控制系统故障问题当中，有时会面临系统死机和故障灯闪亮的现象，这种情况下要重启系统，如果情况未得到改善，需要将电源切断，然后把储存卡取出，接下来将开关往下打，等待10 s后再次启动系统。如果这样下来故障依旧存在，那说明是软件的程序出现问题，这时候需要将程序提前备份好，然后展开校检，从而判断系统硬件组态是否正常。如果还不能将故障问题解决，需要将之前的程序恢复好，还要将其传输至空的临时数据区中。

4 结语

根据上文论述可以得知，现阶段的科技得到了快速发展，在这样的背景下，工业领域对于自动化技术的需求变得越来越大，所以需要将西门子PLC控制系统运用在工业领域，这是促使其有效发展的关键技术。要想充分发挥这种控制系统的效用，就必须要解决其中存在的故障问题，这是非常重要的环节。为此该文展开理论研究，目的就是希望能给西门子PLC控制系统故障问题的处理带来一定的启发。

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