关于西门子PLC系统的故障探讨

林智春

【摘 要】西门子PLC系统在目前的工业生产中得到了广泛应用，尤其是在目前的工业控制上具有关键性的作用。西门子PLC系统不断发展，已经能够将信息化、微电子、数字技术等多项先进的技术集中应用，过去的接线逻辑已被现代化的存储逻辑代替，在控制方面也将能发挥更高的水平，能够满足目前工业控制各种规模的生产需求，而且西门子PLC系统具有极高的稳定性以及准确性，将会给工业生产带来巨大的革命性发展。但是由于目前的PLC工作环境比较复杂，会受到很多影响，在工业中会出现一些问题而影响生产。本文对西门子PLC系统进行了介绍，对出现的问题提出针对性的措施，确保工业生产的稳定性，满足生产要求。

【关键词】西门子 PLC 故障 处理

1引言

西门子PLC系统能够实现网络与人机交互的集成，能够完成运动控制、集中控制以及过程式控制制等各种工业控制的需求，在目前的工业控制中发挥着巨大作用。但是由于目前工业生产过程复杂，环境多变，西门子PLC系统在工作过程中会出现各种问题，影响到工业生产的过程，使工业控制的准确性以及稳定性有了巨大的困难。

2西门子PLC的构成及应用特点

2.1西门子PLC可编程式控制器的基本构成

西门子PLC系统的主要构成包括6部分：第一：CPU模块，主要是为了进行信号的收集，可以依据编制的程序进行执行，因为结构中含有微处理器以及存储结构，所以能够依据不同的程序以及数据进行操作，完成任务；第二：模拟量以及数字量输入输出结构，对于模拟量以及数字量信息，使用按钮、电位器、发电器、开关以及变送器等设备进行输入，数字量的输出一般能够对报警装置、接触器等进行控制；第三：电源结构，可以将220V的交流电压转化为220V的直流电，为背板总线提供5V的直流电压；第四：通信结构，能够实现对于远程界面以及计算机设备之间的通信，能够把信号进行传递，完成处理；第五：编程模块，通过特定的软件，能够实现对于程序的输入以及应用；第六：界面模块，能够实现对于PLC体积的扩大，为增加的部分提供电压。

2.2西门子PLC系统的应用特点

西门子PLC系统能够广泛地应用，主要是因为其自身具有3种优势。第一：安装与布线。通过对设备中的控制线、动力线等进行合理布置，使用双胶线对变压器进行隔离以及完成PLC的配线，对于输入以及输出线进行隔离，模拟量以及开关量分别配线，输出线应尽量与高压线以及动力线分离，直流输出以及交流输出应在不同的线缆中进行；第二：极高的稳定性。西门子PLC系统具有很好的稳定性，能够避免干扰，除此之外，系统操作维护简便，在保证工作稳定的同时可以实现系统的不断升级；第三：功接线。由于PLC系统一般固定在电路板上，电感性负载要经过适当的挑选，输入以及输出线由于不在一根电缆，梯形图及继电器原理图实现同步，在一组中的输出电压应保持一致。

3西门子PLC系统查找故障的步骤

在西门子PLC系统出现异常时，通过PLC各个基本模块上LED的指示情况进行判断，确定PLC的工作是否在正常状态下，也是进行PLC系统故障处理的前提。一般进行故障排除时，要使用编程器，将编程器与PLC连接，按照步骤进行检测。第一：查找故障出处。通过编程器，对输入及输出信号进行通断的判断，进而找出准确的PLC故障位置，从而确定进行维修的切入点；第二：检查输入信号。对比编程器的显示情况与输入模块指示灯的差异，显示结果要是不相同，就需要对输入模块进行维修。要是模块的数量与种类比较多，在维修之前，还要确定进行电缆连接的情况是否出现了问题；第三：当输入显示情况与输入模块的LED显示不同时，需要对二极管和输入装置进行比较，假如两者的显示差异，对输入模块进行检查，然后再进行维修；第四：对于信号定时器，假如一直停留在999.9的数值上，要对CPU进行检查；第五：假如该信号是对计数器的控制，要确认控制复位逻辑，再对计数器的工作情况进行检测。

4西门子PLC系统应用中的问题与处理

4.1西门子PLC系统线路外围的优化缺陷与处理

在进行工业生产的控制过程中，不但需要硬件作用，还需要软件的配合，只有实现了生产中软硬件的良好配合，才能更好地发挥两者的作用，实现工业的稳定生产。在进行项目分配时，每个模块都有着不同的任务，通过这样的工作模式能较好地避免事故发生，如果发生问题，能够及时发现，并且采取措施进行处理。除此之外，对生产的控制最好采用整体控制，例如可以使用双重保护的方法进行信号设备的布置，虽然信号设备仅仅显示模块的工作情况，通过将多台机器进行连接，实现信息不断交换的目的，对整体的工作运行情况进行完整的记录，从而保证工业生产整体运作的稳定性以及准确性。

4.2针对不稳定用户程序的处理

目前，西门子PLC系统存在着运行不太稳定的弊端，外部环境变化很容易影响系统工作，这样的特性使系统在工作过程中会由于稳定性差影响生产。针对这个问题，采取针对性的措施保证系统运行的稳定性是十分必要的。除此之外，PLC系统容易受到外部技术的影响，一般体现在系统的扩展单元以及对噪音的阻碍方面，在扩展单元确保通电与断电同时进行。在目前的西门子PLC系统中，电路系统一般分为内部系统和外部系统，为了避免噪音对系统造成的影响，可以使用铜线作为媒介，连接中央地点与底部，使用这种简单的方法，在实际生产中取得了令人满意的效果。这种操作不但可以对工作人员的施工操作进行规范，而且也可以避免由于人为因素造成的影响，确保生产的稳定性，而且随时依据周围环境以及技术的变化进行调整，明显减少了高频的影响，保证了线路连接的准确性，避免了操作带来的问题，减少了由于系统崩溃以及数据丢失造成的问题。

4.3工作环境的应对措施

西门子PLC系统如果周围工作环境较为恶劣，由于温度、湿度、空气等引发的变化都会影响系统的工作，所以在PLC系统周围给予特殊的保护措施是必须的。例如，可以将PLC系统安装在空调房内，然后进行远程操作，确保湿度符合要求。对于温度的影响，可以安装通风设备，尽量不要将PLC系统放置在有散热的位置，减少散热造成的影响。振动问题的影响可以通过安装特殊的仿真胶，降低周围环境造成的振动。电源造成的影响可以通过加装屏蔽器进行保护，避免电源造成的影响。避免空气可能对系统造成的影响，可以将PLC系统放置在具有良好密封性的柜中，避免与腐蚀性气体发生接触。

4.4抗干扰措施

为了防止干扰对西门子PLC系统造成的影响，需要采用以下几种措施。第一：减少电网与电源以及设备与大地之间对系统造成的干扰，在电源的输入端安装滤波器，尽量屏蔽电网造成的影响，保证系统的工作；第二：网线以及电源线、动力线和控制线应该分开装配，线槽分离，准确对应，动力线以及其他大功率的设备应该并联RC，避免电弧造成的影响；第三：输入线不能太长，输入及输出线分开进行安装，尽量不要在同一条电缆中，使用常开触点的形式将电缆线连接到输入端，输出的接线可以有公共输出与独立输出两种，不一样的输出接线需要对应自身负荷的电压，在同一组中需要使用相同的电压类型，如果输出类型为继电输出时，需要安装隔离继电器，避免电感性负载对继电器的使用造成影响；第四：设置全面的接地系统，选择正确的接地方式。西门子PLC系统涵盖了保护地、屏蔽地、交流地等多种形式，接地线设置出现问题很容易对接地电阻的电位造成巨大破坏，将柜体与电源接地进行连线，作为安全接地能有效地降低由于接地点电位混乱造成的影响；第五：减少变压器的影响，通过滤波器能将设备的影响传递给电源，能够屏蔽尖峰电压，安装隔离变压器，将大部分的干扰避免。通过使用输出电抗器，在电动机与变频器之间安装交流电抗器，能够有效地避免电磁辐射的影响，确保了PLC系统工作的稳定性。

5结语

随着我国工业生产规模不断扩大，西门子PLC系统在工业控制中得到了广泛应用，因为PLC系统的工作环境一般比较特殊，受到环境影响的可能性比较大，增加了出现问题的几率。本文对实际生产中PLC系统可能出现的问题，提出了针对性的建议，通过对问题的及时发现，及时处理，实现了PLC系统的稳定运行，提高了工业生产的效率。

参考文献：

[1]邓广龙，朱明清，田民.基于WINCC的锅炉化学水处理系统田自动化技术与应用[J].自动化原理，2008，（6）.

[2]阎巍山，张志权.浅析导致PLC故障的几种原因理论探讨[J].新闻周刊，2007，（1）.

[3]武宏亮，彭亚峰.浅析PLC系统干扰问题及解决方案[J].内蒙古石油化工，2013，（5 ）.

[4]孙工丰，刘晓瑞.基于西门子PLC控制系统的网络选择策略与实践[J].电气自动化. 2006，（3）.

[5]邓玲黎，吴卫荣.机电装置PLC控制系统故障检测与处理功能研究[J].机电信息， 2012，（6）.

[6]刘建新.FPLC421 PLC型粗纱机PLC电源过流模块的改进[J].棉纺织技术，2006，（11）.