PLC障害インスタンス、障害処理および障害トラブルシューティング分析

PLCシステム故障解析

PLCは主に中央処理装置、入力インターフェイス、出力インターフェイス、通信インターフェイスおよびその他の部品で構成され、CPUはPLCの中核であり、I/0コンポーネントは、フィールド機器とCPUの間のインターフェース回路に接続され、通信インターフェースは、プログラマと上位コンピュータとの接続に使用されます。 一体型PLCの場合、すべてのコンポーネントが同じハウジングに取り付けられます。モジュラーPLCの場合、各機能部品は独立してパッケージ化され、モジュールまたはテンプレートと呼ばれ、各モジュールはバスを介して接続され、ラックまたはレールに取り付けます。

PLC制御システム障害は、ソフトウェア障害とハードウェア障害の2つの部分に分けられます。 PLCシステムには、中央プロセッサ、メインボックス、拡張ボックス、I/Oモジュール、および関連するネットワークおよび外部機器が含まれます。 フィールド生産制御装置には、リレー、コンタクタ、バルブ、モーターなどのI/0ポートとフィールド制御試験装置が含まれます。

1. PLCソフトウェアの故障

PLCには自己診断能力があり、モジュール機能のエラーが発生すると、事前手順に従ってアラームと応答が発生することが多く、故障インジケータライトで判断できます。 電源が正常な場合、インジケータも正常であり、特に入力信号は正常ですが、システム機能は正常ではありません (出力またはカオスなし)。ハードメンテナンスの原則の後に最初の簡単な後に最初のソフトは、最初にユーザープログラムに問題があるかどうかを確認します。

ユーザプログラムは、PLCのRAMに格納されており、揮発性である。 バックアップバッテリーが故障すると、システムの電源が故障し、プログラムの損失や障害の可能性が非常に大きく、強い電磁干渉もプログラムエラーを引き起こします。

2. PLCハードウェア障害

① PLCのI/Oポートが故障しています。

I/Oモジュールの故障は主に様々な外部干渉の影響であり、まず第一に、それはその使用の要件に従って使用されなければならない、そして、意志で減らすことはできませんし、主な干渉要因を分析し、主な干渉源を分離または処理します。

① PLCホストシステム障害

A. 電源システムに障害があります。 連続運転、放熱、電圧、電流変動の影響での電力供給は避けられません。

B。 通信ネットワークシステム障害。 通信とネットワークは外部干渉の影響を受ける可能性があり、外部環境は通信外部機器の障害を引き起こす最大の要因の1つです。 システムバスの損傷は主にPLCプラグイン構造によるもので、プラグと取り外しモジュールの長期使用により、ローカルの印刷ボードまたは底板が発生します。プラグインインターフェースやその他のバスの損傷、気温の変化、湿度の変化、バスプラスチックの老化の影響下で、 印刷されたラインの老化、接触点の酸化などは、システムバス損失の原因です。

① フィールド制御装置の故障

A、リレー、コンタクタ。 このような障害を減らすために、高性能リレーを使用し、コンポーネントの使用環境を改善し、交換の頻度を減らすようにしてください。 サイト環境が厳しい場合、接触器の接触は発火または酸化しやすく、使用できなくなるまで熱変形します。

B、バルブまたはラムおよびその他の装置。 そのような装置の重要な部分は、相対変位が一般的に大きいので、メンテナンス、機械的および電気的故障の欠如の長期使用は故障の主な原因です、または、バルブまたはラム位置変換を完了するための電気変換などのいくつかのステップにより、 または、電気アクチュエータを使用してバルブまたはラム位置変換を押したり引いたりすると、機械、電気、油圧、およびその他のリンクがわずかに配置されていないため、エラーまたは障害が発生します。

C、スイッチ、制限位置、安全保護、一部のコンポーネントまたは機器の故障の現場での操作、原因は長期的な摩耗が原因である可能性があります。または長期使用およびさび老化。 このような機器の故障のトラブルシューティングは、主に定期的なメンテナンスに反映され、機器を常に良好な状態に保ちます。 リミットスイッチ、特に重機のリミットスイッチについては、定期的なメンテナンスに加えて、設計プロセスに複数の保護手段を追加する必要があります。

D。 ジャンクションボックス、ワイヤ端子、ボルト、ナットなどのPLCシステムのサブデバイスに欠陥があります。 この種の故障の理由は、主に装置自体の製造プロセス、設置プロセス、および長期の点火と錆によって引き起こされます。 エンジニアリングの経験によると、この種の障害は一般に見つけて修理するのが困難です。 したがって、装置のインストールとメンテナンスは、instalに従って実行する必要があります装置の隠された危険を残さないインストール要件のlationプロセス。

E。 センサーとメーターの故障。 この種の障害は、一般的に制御システムの異常信号に反映されます。 このような機器を設置する場合は、信号線のシールド層を確実に一端に接地し、可能な限り電源ケーブルとは別に敷設する必要があります。特に高干渉インバータ出力ケーブル、およびソフトウェアのフィルタリングは、PLC内で実行する必要があります。

F、パワー、グラウンドおよび信号ラインノイズ (干渉) 障害。

PLCシステム障害ケース分析

1. PLCハードウェア障害インスタンス

① 石油化学装置シーメンスPLC(S7-300、CPU315-2DP) 使用中に突然実行を停止しました。

障害チェックと分析: アラームランプ、プログラム、および電源を確認します。 アラームをチェックすると、CPUのBATがオンになっていることがわかります。 プログラムをチェックすると、バッテリー障害のトラブルシューティングがないことがわかりました。 トラブルシューティング: CPUバッテリーを交換し、プログラムでバッテリーの故障を処理します。

■ ある夜、コンプレッサーPLCとメインコントロールPLC通信が突然中断され、メインコントロールDCSはコンプレッサーPLCとメインコントロールPLC通信中断アラームを表示し、主制御合成DCSのモーター信号のコンプレッサー制御室は、赤 (停止状態) 、いくつかの流れ、圧力、 コンプレッサー制御室の温度やその他の信号は、メインコントロールの合成DCSに高と低のアラームが表示されます。 通信の中断により、コンプレッサー制御室のいくつかの重要なインターロックをメインコントロールに送ることができず、プラント全体がシャットダウンされます。

故障検査と分析: 理論的に言えば、コンプレッサーPLCとメインコントロールPLCの間の通信中断には2つの主な理由があります。1つはソフトウェアが同期されていないことです。もう1つは、CP525カードやCPUカードなどのハードウェア障害によるものです。

最初に対処するソフトウェアの側面から。 同期操作は主制御PLCで実行され、データワードDW13の14桁目は通信を強制されましたが、通信はまだ確立されていませんでした。主制御PLCは同期によって引き起こされなかったようです。 次に、コンプレッサーPLC操作で同期され、通信データワードMW10が14ビットに強制され、結果の通信が確立されます。 したがって、PLCとコンプレッサーの主制御PLCとの間の通信中断の原因は、コンプレッサープログラムの非同期が原因であることが確認されています。プログラムの非同期の理由は、外部の電磁干渉です。

トラブルシューティング: このような障害の再発を避けるために、制御室のシールドを強化する必要があり、制御室での携帯電話などの通信ツールの使用は禁止されています。

① シーメンスPLC (S7-300) SFライトアラーム

障害検査と分析: SFランプアラームは、入力ポイントに障害があることを示します。 トラブルシューティング: 各入力ポイントの動作状態を確認します。 検査中に、現場の温度トランスミッタには入力信号がなく、処理後に障害が消えることがわかります。

① PLC入力ポイントの外側は接続されていません (入力端子の接続ラインが分解されていても) 、しかし、入力ポイントは実際に接続されており、対応する入力インジケータライトは障害分析で安定しています。端子の隣接する端子が接続されていると判断し、 PLCの入力端子間に鉄のファイリングがあり、入力ポイントが接続されているか、入力ポイントが損傷しています。

トラブルシューティング: PLCのすべての入力端子の配線を分解し、入力端子ブロックに多くの鉄チップがあることを見つけ、端子に鉄チップを吹き飛ばしてから、配線を復元します。障害は排除されます。

① 制御システムPLCデジタル入力カードSFライトが赤くなった

障害の検査と分析: カードの電源が再電源された後、障害現象はまだ存在します。PLCを再起動した後、障害インジケータはまだ赤です。 そのため、カードピースが受信したオンサイト信号を1つずつ確認したところ、異常な信号スイッチがあることがわかりました。 マルチメーターで測定した後、ループ抵抗が無限大であることがわかります。これは、リターンスイッチが壊れてデジタル入力カードによって検出されたことを示しています。 トラブルシューティング: スペアパーツを交換した後、障害インジケータがオフになります。

Pelletizer PLC制御システムアナログ入力カードを受け取ったDCSのフィールド信号は無限大を示します

故障検査と分析: 分析は、電界圧力送信機とジャンクションボックスの間に接続された通信ケーブルに障害があるため、通信ケーブルが交換される可能性があります。しかし現象はまだ同じです。 ループ全体を注意深く調べて分析した後、ループ内に3つの簡単な場所、圧力トランスミッタ自体、通信ケーブル、クランプ、圧力トランスミッタがあることがわかりました。通信ケーブルは除外されています。 カードが分解されたとき、内部の小さな統合されたブロックが燃やされていたことがわかりました。 トラブルシューティング: カードを交換します。

⑦ 2つのPLCの相互ホットスペアコントローラーは1つだけ動くことができます、他は常に停止します

故障検査と分析: 制御キャビネット全体の電源を切り、送電後に同時に2つのPLCホストを始動するか、1つのPLCホストのみを稼働させます。 関連するデータを照会した後、2つのシステム機能ブロックOB70とOB72が冗長性障害の原因であることがわかります。 2つの機能ブロックが挿入されていない場合、システムの冗長性は失われます。つまり、1つのCPUしか実行できません。 トラブルシューティング: 2つのシステム機能ブロックが挿入された後、制御システムは正常に戻ります

2. PLCソフト障害インスタンス

一定期間シャットダウンされたPLC制御システムは、電源を入れた後は起動できません。

故障検査と治療: メンテナンス担当者は、検査後にプログラムが間違っていると考えています。EPROMカードをPLCに挿入し、常にコピープログラムをクリーニングし、完了後に再起動します。プログラムが大きくないので、障害はまだあります、 EPROM上のプログラムを一つずつ読んでください、そしてマニュアルの指示はチェックの後で全く同じであることがわかり、繰り返されたコピーはPLCハードウェア障害であると考えられます。

バックアッププログラムはPGによって呼び出され、EPROM上のプログラムと比較されます。 この結果は、コマンドテーブルは同じですが、プログラムのストレージアドレスが変更されていることを示しています。 バックアッププログラムがPLCに送信された後、デバイスは正常に動作します。 EPROM上のプログラムにもエラーがあり、解決した問題を消去して書き直していることがわかります。

PLCハードウェアの損傷またはソフトウェアの操作エラーの確率は非常に低く、障害を確認し、PLC周辺の電気部品に焦点を当てる必要があります。PLCの障害は主に周辺インターフェース信号の障害、メンテナンス、PLCが正常な操作の制御の一部を持っている限り、 PLCプログラムの問題を疑う必要はありません。 操作プログラムに出力があり、PLCインターフェイスに出力がないことを確認してください。インターフェイス回路の障害です。 PLCシステムのハードウェア障害は、主に外部信号によって引き起こされるソフトウェア障害以上のものであり、PLCシステムの問題ではなく、実行コンポーネントの障害が満たされていない。

故障はPLCの入力および出力の状態に従って定めることができます。 PLCの入力および出力信号はI/Oチャネルを通っています、時々I/Oインターフェイスの状態を観察することによって、ある欠陥はI/Oインターフェイスチャネルに反映されます、あなたは失敗の原因を見つけることができます。

PLCには自己診断機能があり、アラーム情報に従って障害をチェックし、原因を特定して障害の場所を特定し、また、PLCの障害をチェックして排除するための基本的な手段と方法です。 最初に障害がグローバルかローカルかを判断し、上位のコンピューターには多くの制御コンポーネントが正常に動作していないことが表示され、多くのアラーム情報が表示され、CPUモジュールを確認する必要があります。メモリモジュール、通信モジュール、電源、その他の公共部品。

経験は、PLC制御システムの障害のほとんどがPLCプログラムによってチェックアウトされることを示しています。 PLC制御システムのアクションは、特定の順序で完了し、システムのアクションプロセスを観察し、障害と通常の状況を比較して、疑問のほとんどを見つけることができます。そして失敗の原因を判断して下さい。

一部の障害は、アラーム情報を持っていますが、一部の障害は画面のアラームの理由に直接表示できますが、アラームの原因を直接反映していません。一部の障害はアラーム情報を生成しません。ただし、一部のアクションは実行されません。上記の2つのケースでは、 PLCプログラムの動作を追跡することは、障害をチェックする効果的な方法です。