西门子PLC故障分析及屏蔽防护措施研究

陈边武

摘 要：从目前的社会发展情况来看科技已经是社会发展过程中的主要生产力，每一个行业都离不开科技的发展，因此借助科技来提升企业的生产效率对于企业来说十分的重要。作为企业的控制设备来说需要选用一些高性价比以及高可靠性的一些用品，充分考虑其特点使其能够广泛的应用于生活以及生产当中，提升工作效率。为了能够更好的使用并且提升系统的可靠性，必须要对相关的系统的工作原理进行明确，此外还需要掌握其常见的故障并且及时的解决这些问题，保障相关系统的正常运转。本文在此基础上对西门子PLC控制系统的工作原理进行了探讨，对于其常见故障等问题提出了相应的解决方案。

关键词：西门子PLC;PLC故障分析;屏蔽保护

1引言

在相关技术不断发展的背景下PLC技术系统得到了不断的发展与进步，在这个过程中其逐渐成为工业领域不可控制的设备。通常情况下该系统的正常运转与企业的发展紧密相连。西门子PLC作为一项十分重要的西门子开发的产品已经得到广泛的使用与推广，为工业的生产与发展带来了许多的发展机会与效益。然而从实际发展现状来看，西门子PLC在具体的应用过程中也会受到很多不同的因素的影响，因此造成相关的设备发生故障。在此背景下需要对相关系统在实际运行中的故障进行分析，作为其作用能够在新的发展形势下得到一定的发展。

2西门子PLC控制系统概述

在西门子PLC控制系统当中硬件设备主要包含四个模块，一个是通讯模块另一个是电源模块，还有一个是I/O模块，最后一个是I/O模块，他们采用的主要是模块化结构来进行组装。在该系统在运行的过程中输入采样以及对用户程序进行执行是一项十分重要的环节。在这项操作完成之后实际上就以为着扫描周期的结束。在该系统运行的过程中需要将CPU已扫描的方式来进行运转，同时在执行相应的程序的过程中，PLC进行运行的过程中采用的主要是梯形图的形式，这种形式主要由程序为触点并且对其进行控制向不同方向进行扫描，同时根据逻辑运算的结果来对最新的储存区域的逻辑线圈进行分析。在对该程序进行执行的时候输入的状态的数据是不会发生变化的。在结束的时候，需要对输入的环节进行刷新，同时将相应的状态以及刷新的数据进行锁存，随后将输出的电路向外围设备的方向进行输出。

3西门子PLC故障原因分析

在实际使用西门子PLC控制系统的过程中很有可能会使其受到其他因素的影响，在这种状态下设备会产生不同程度的故障现象。因此为了有效的发挥该系统的生产中的高效作用，需要及时的对该系统进行检查并且解决其中的不同故障。通过对该系统的故障问题的分析，很多的系统故障只是其中的一个小部分，因此系统本身需要家加强硬件设备的维护与管理，但是由于系统自身的故障很多都存在于I/O模板中。针对这种现象需要技术的了解其故障问题的分布规律，从而更加全面的提升其故障维修的效率。

首先需要检查计算机以及PLC通信电缆在现阶段的实际状态，将该设备连接到STEP7软件的过程中需要使用相关的软件对该系统进行诊断，最后诊断结果显示OB组织块缺少。其次为了进一步查找西门子PLC出现崩溃的原因，我们应当进一步借助科学系统的分析与测试来进行检查，最后发现并无异常并且对程序死循环的原因进行了排除。第三，在分析西门子PLC的外部接入状态的过程中，首先需要对西门子的PLC插头目前的状态与连接情况进行分析，尤其是该系统中的关键的接口。此外还要对西门子PLC接入线的断开以及屏蔽状态进行检查，通过检查排除了由于接线问题而产生的西门子PLC崩溃的现象。通过检查PLC的接线，关于硬件设备以及相应的程序设备等等需要在PLC的通讯模块进行的背景下，及时将I/O模块和电源模块完全的插入并且进行更换，对其中的故障及时的进行消除，这时候需要考虑的因素就是该系统以外的其他因素。例如，西门子PLC在端口终端工作时，需要面对恶劣的工作环境，周围的强电线路和强电设备会产生大量的电磁干扰，这将严重影响西门子PLC系统的稳定运行。因此，應加强对西门子PLC控制系统的屏蔽保护。

4西门子PLC故障屏蔽防护措施

在该系统的实际运行的过程中不仅存在内部的因素干扰，同时还包含一些外部的因素，这些原因很容易导致西门子的相关程序出现混乱，这样就会造成信号出现丢失，使得系统出现一定的故障。因此为了有效的解决这种情况需要及时的对PLC系统的相关停机情况进行分析，及时对其中出现的问题进行解决。具体的步骤主要包含以下几个：首先，对于该系统的控制柜进行保护，如加强金属部件的接地保护并且控制电阻在2Ω以内。此外，为了减少该系统受到的信号干扰，需要对PLC的强电电源进行维护。在正常情况下该系统使用的电源电压也是在220V左右的电压，这个过程中容易受到空间电磁的干扰，因此需要对电源进行保护并且进一步改善对接地情况的处理，减少电磁辐射的干扰。第三，由于西门子PLC输入信号线的数量过多并且很多程序在执行的过程中十分的复杂，因此为了减少干扰需要对模拟量I/O信号和数字应进行屏蔽以改善电缆的屏蔽效果和抗造效果。此外，还需要及时的考虑到西门子的PLC模拟以及数字输入的信号线等相关的问题在接线的时候要保持在一定的距离以内。第四，对于西门子的接地情况以及相关的处理工作需要及时做到提升其干扰质量，提升对PLC的接地保护效果。对于西门子PLC的接地保护，需要从屏蔽接地系统以及相应的交流保护工作等等不同的方面来开展，进一步减少在操作过程中产生的电磁系统的强烈干扰。在西门子PLC电缆的屏蔽接地工作中，应采用一端接地的方式，并采用将线缆两端接地的方法，以避免两端接地之间的电位差。此外，西门子PLC的接地保护应单独设置，以防止接地系统与其他坚固的电气设备混用，以避免西门子PLC系统的崩溃。同时，在西门子的PLC屏蔽保护中，通过安装屏蔽板也可以提高屏蔽保护效果。

5结语

根据以上讨论，可以看出现阶段科技发展迅速，在这种背景下，工业领域对自动化技术的需求越来越大。西门子PLC作为当前工业生产领域中较为关键性的设备被广泛用于许多行业。加强对西门子PLC故障的分析和处理，创新屏蔽保护策略等，可以确保西门子PLC的正常高效运行，并为更多的企业创造更多的经济效益。因此，本文对西门子PLC设备进行了展开的理论分析，目的是希望给跟多使用西门子PLC控制系统产生的故障带来一些启发。

参考文献：

[1] 常焘. 关于西门子PLC控制系统工作原理及常见故障应用分析[J]. 山东工业技术，2018（20）：155.

[2] 张奎. 西门子PLC故障分析及屏蔽防护[J]. 民营科技，2017（02）：26.