西门子6SN1118-0DK23-0AA2伺服数字模块功率模块
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PLC是专为工业自动控制而开发的装置,通常PLC采用面向控制过程,面向问题的“自然语言”编程。不同厂家的产品采用的编程语言不同,这些编程语言有梯形图、语句表、控制系统流程图等。为了增强PLC的各种运算功能,有的PLC还配有BASIC语言,并正在探索用其他高级语言来编程。
日本的FANUC公司、立石公司、三菱公司、富士公司等所生产的PLC产品,都采用梯形图编程。在用编程器向PLC输入程序时,一般简易编程器都采用编码表输入,大型编程器也可用梯形图直接输入。在众多的PLC产品中,由于制造厂家不同,其指令系统的表示方法和语句表中的助记符也不尽相同,但原理是完全相同的。在本书中我们以FANUC-PMC-L为例,对适用于数控机床控制的PLC指令作一介绍。在FANUC系列的PLC中,规格型号不同时,只是功能指令的数目有所不同,如北京机床研究所与FANUC公司合作开发的FANUC-BESK PLC-B功能指令23条,除此以外,指令系统是完全一样的。
在FANUC-PMC-L中有两种指令:基本指令和功能指令。当设计顺序程序时,使用-多的是基本指令,基本指令共12条。功能指令便于机床特殊运行控制的编程,功能指令有35条。
在基本指令和功能指令执行中,用一个堆栈寄存器暂存逻辑操作的中间结果,堆栈寄存器有9位(如图1所示),按先进后出、后进先出的原理工作。当前操作结果压入时,堆栈各原状态全部左移一位;相反地取出操作结果时堆栈全部右移一位,-后压入的信号首先恢复读出。
PLC控制系统主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成,如图1所示。输入部分包括控制面板和输入模板;采样部分包括采样控制模板、AD转换模板和传感器;CPU作为系统的核心,完成接收数据,处理数据,输出控制信号;输出部分有的系统用到DA模板,将输出信号转换为模拟量信号,经过功放驱动执行器;大多数系统直接将输出信号给输出模板,由输出模板驱动执行器工作;通讯部分由通讯模板和上位机组成。
因为PLC本身的故障可能性极小,系统的故障主要来自外围的元部件,所以它的故障可分为如下几种:
(1)输入故障,即操作人员的操作失误;
■传感器故障;
■执行器故障;
■PLC软件故障
这些故障,都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测,对故障进行预报和处理。
PLC控制系统的故障诊断方法
PLC控制系统故障的宏观诊断
故障的宏观诊断就是根据经验,参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下:
■是否为使用不当引起的故障,如属于这类故障,则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。
■如果不是使用故障,则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布,依次检查、判断故障。首先检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障:然后检查PLC的I/O模板是否有故障:-后检查PLC的CPU是否有故障。
■在检查PLC本身故障时,可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。
■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因,则可能是系统设计错误,此时要重新检查系统设计,包括硬件设计和软件设计。
PLC控制系统的故障自诊断
故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面,是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障部分和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断能力,当PLC出现自身故障或外围设备故障,都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。
总体诊断
根据总体检查流程图找出故障点的大方向,逐渐细化,以找出具体故障,如图2所示。