高校实训室PLC设备的常见故障检修与维护

冯飞

摘要：在高职教学中，PLC课程是机电一体化技术专业的核心课程，PLC设备是机电一体化设备中的核心部件，PLC的实训教学环节对学生非常重要。本文对高校实训室中PLC实训设备的常见故障检修与维护方法进行简要的介绍。

关键词：PLC；高校实训室；故障检修；维护

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

在工厂的机电一体化设备中，PLC作为核心部件，起着重要的控制作用。在高职机电一体化技术专业的教学中，《电气控制与PLC技术》是一门很重要的核心专业课程，所以PLC的实训教学环节对学生非常重要，很多高校都建设有自己的PLC实训室。但学校实训室中的PLC设备由于各种原因常常产生各种故障，极大影响了PLC实训教学的正常进行。所以，对实训室中PLC设备的故障检修与定期维护非常重要。本人有多年PLC实训教学经验，在这里总结一下和业内同行进行交流。

1 PLC的结构

我院的实训室中多采用三菱系列的PLC设备，熟悉PLC的结构对其故障的成因及检修是非常重要的。PLC的结构主要分为三个部分：输入模块、输出模块和CPU模块。

1.1输入模块

输入模块用来接收和采集输入信号，输入信号有两类：一类是由按钮开关、行程开关、接近开关、光电开关、压力继电器等提供的开关量输入信号；另一类是从电位器、测速电机等送来的连续变化的模拟量输入信号。输入模块会将这些不同的电平信号转换成CPU能够接收和处理的数字信号。

1.2输出模块

输出模块的作用是接收CPU处理过的数字信号，并把它转换成现场执行部件能接收的信号，用来控制接触器、电磁阀、调速装置、指示灯、数字显示器和报警器等元件。

1.3 CPU模块

CPU模块不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出，它是PLC的核心，

2几种常见的PLC故障的分析和检修

2.1通讯故障

学生实训使用PLC设备时，遇到最多的是通讯故障，电脑软件上的程序无法传输到PLC中。遇到这种情况首先要排除软件故障，比如梯形图编辑完成后是不是没有进行转换操作？只有经过转换操作后的程序才可以进行传输。

排除软件故障的可能性后，再观察PLC的状态，有的学生在进行程序传输时，连PLC的电源都没有打开，或者是PLC处于RUN状态，同样无法进行程序传输。然后，再检查软件的COM口设置和硬件相应COM口的连接是否一致。排除以上故障可能后，如果还是不行，说明PLC与PC间的连接线损坏或接触不良，PLC与电脑之前采用的是九针串口RS485通信方式，将连接线从PLC和电脑上拔下，清理接口处的灰尘，再次插入，即可解决通讯故障（如果还不行就只能更换数据连接线）。

2.2电源故障

有一类电源故障比较常见，其表现形式为：电源显示POWER灯无显示，同时PLC上的DC24V也无输出。此现象表明其整流回路已经断开了，可能性包括：熔断器烧断；滤波电路损坏；整流桥损坏；开关管起振电路损坏；开关电源反馈电路损坏。解决方法就是更换相应的熔断器、开关管等元件，实在不行就只能返厂修理。

此故障产生的原因多为学生粗心把PLC输入电源接错导致的，所以日常实训时，指导老师应反复向学生灌输此类安全常识以避免此类故障的发生。

2.3输入模块故障

此类故障现象表现为，在PLC的编程及接线无误的情况下，PLC并没有正确的相应输出。仔细观察PLC面板上的输入X指示灯，若其连接的按钮或行程开关等输入设备动作时，该指示灯没有亮，说明该输入点接触不良或损坏，或者是外部输入元件存在问题。该故障的排除方法为，重新接线、更换没有问题的输入设备，或是更换PLC输入模块。

2.4输出模块故障

此类故障现象与输入模块相似，在PLC的编程及接线无误的情况下，PLC并没有正确的相应输出。仔细观察PLC面板上的输出Y指示灯，若某Y灯亮但输出元件不动作，说明输出元件已损坏或是接线接触不良，需要调整输出元件。若Y灯不亮则说明PLC的输出模块损坏，这时就要更换输出模块。

3 PLC设备的日常维护

实训室中的PLC设备必须要进行正确的日常维护保养，才能延长其使用寿命，更好的为学生实训服务。下面列举几条。

3.1 PLC的设备应安放在四周通风的环境中以利于散热，设备的极限工作温度要保证在55℃以下，如有条件可以在室内加装空调。

3.2 PLC的环境湿度应保持在85%RH以下，如果实训室湿度过高可在设备内部放置一些吸湿干燥物。

3.3 PLC及其控制设备的线缆进出口在不使用时应尽量保持密封状态，以避免灰尘和杂物的进入造成接触不良故障。

3.4定期清理PLC箱内灰尘，清理前要注意对设备断电操作。

3.5定期检查PLC的供电电源是否正常。对于供电电压波动较大的学校，建议加装稳压电源。

3.6定期检查PLC的安装状态，紧固端子排。检查各PLC单元固定是否牢靠，各I/O模块端子是否松动，PLC通信电缆的连接器是否完全插入并旋紧，外部连接线有无损伤。

此外，学校的环境中一般并没有工厂企业中存在的强电磁干扰、腐蚀和易燃气体及强震动源等情况，故这些方面对PLC设备的影响可以忽略不计。

参考文献：

[1]陆琦、许戴铭、徐黎，《浅谈三菱PLC常见故障分析及维修》；中小企业管理与科技，2010-10

[2]《三菱FX2N系列微型可編程控制器使用手册》

[3]吕爱华，《电气控制与PLC应用技术》；电子工业出版社，2015-07endprint