隨著計算機技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及觸摸式電腦屏人機界面控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，在印刷包裝設(shè)備上正獲得廣泛應(yīng)用。使印刷機的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化控制更加先進(jìn)和更加完善，印刷速度和套準(zhǔn)精度愈來愈高。國外的印刷機械已經(jīng)將 PLC 可編程序控制器作為標(biāo)準(zhǔn)配置，而國內(nèi)還有 1／3 的印刷機械在使用繼電器控制。陜西北人印機公司所生產(chǎn)的四大系列上百個高檔印包設(shè)備，則全部采用了這一系統(tǒng)。PLC英文全稱 Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，含義是：一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令， 并通過數(shù)字或模擬式輸入／輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 因其控制方便、功能強大、可靠性高等特點，PLC 在機組式印刷機上得到了廣泛的應(yīng)用。組合控制層將整個 PLC網(wǎng)絡(luò)通過 A-davnt Fieldbus 連成局域網(wǎng)絡(luò)，并在主控計算機的控制下實現(xiàn)共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，完成印刷過程的控制和管理。生產(chǎn)信息管理層則完成產(chǎn)品規(guī)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備、工作編排、系統(tǒng)運行參數(shù)的預(yù)置以及打印出生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)報表等等。

　　筆者從事印刷機電氣設(shè)計工作 8 年時間，遇到了許多關(guān)于 PLC 的問題。個人認(rèn)為 PLC 系統(tǒng)是安全可靠的，之所以出現(xiàn)各種各樣的故障、問題，人為因素在其中起了主要作用，現(xiàn)將碰到的問題作一整理，愿獻(xiàn)給長年伏案工作的設(shè)計人員和在生產(chǎn)一線的印刷機使用、維修師傅以借鑒、參考。在機組式凹版印刷機上應(yīng)用廣泛的是模塊式 PLC，主要包括底板(有些是連接器式)、電源、CPU、數(shù)字量輸入輸出模塊和模擬量輸入輸出模塊等。構(gòu)成系統(tǒng)的每個部分都可能出現(xiàn)故障、問題，下面通過舉例說明一些 PLC 系統(tǒng)常見的故障和排除方法。

　　例 1：某客戶使用了 4 年的設(shè)備，主機突然無法啟動，經(jīng)檢查控制主機啟動的繼電器不工作，PLC 對應(yīng)點沒有輸出。現(xiàn)場用同型號的模塊進(jìn)行互換，依然沒有輸出，基本可以判定是底板問題，更換底板后正常。底板是鏈接 CPU和模塊之間的通道，有時會產(chǎn)生個別點無輸出或輸入的現(xiàn)象。

　　例 2：某設(shè)備運行中突然斷電，PLC 指示燈全部熄滅。停電后檢查 PLC 的電源模塊內(nèi)部有燒壞痕跡，更換后正常。PLC 的電源模塊一般功率都不大，模塊產(chǎn)生的直流 24V的供電輸出，一般只用于自身的輸入模塊使用， 不能當(dāng) 24V電源使用， 否則長時間使用會損壞電源模塊， 引起停機。  CPU 模塊是 PLC 的核心部分，設(shè)備所有程序的運算和存儲都在此模塊里。一般模塊的正面都有指示燈和撥檔開關(guān)，指示燈用來指示 PLC 的工作狀態(tài)，常見的有運行指示、停止(或編程狀態(tài))指示、故障錯誤指示、電池指示等。撥檔開關(guān)可以人為調(diào)整 PLC 的工作狀態(tài)。CPU 模塊內(nèi)部有程序運算的處理器，存儲卡，電池等。

　　例 3：某用戶設(shè)備停機，柜內(nèi)電氣柜內(nèi) PLC輸入指示燈亮，但是沒有任何輸出動作，維修電工由于接觸 PLC 系統(tǒng)不多，不敢處理問題，致使設(shè)備處于停用狀態(tài)。我去現(xiàn)場維修，發(fā)現(xiàn)僅僅是由于 PLC 的撥檔開關(guān)處于 STOP 檔位，檢查外部無故障，將撥檔撥到運行(RUN)檔位，一切正常。因此在使用 PLC 的設(shè)備上， 應(yīng)注意觀察 PLC 上各種指示燈和開關(guān)的狀態(tài)， 這樣能很快判斷出 PLC的工作狀態(tài)，也可以順利排除故障，避免因停產(chǎn)造成的損失。

　　例 4：關(guān)于存儲卡。存儲卡是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)程序存儲器：用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序、監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、ROM 組成。屬廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。用戶存儲器：分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機存取存儲器(RAM)組成。供用戶使用。 斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為 3 年～5年。現(xiàn)在的 PLC 多數(shù)都帶存儲卡設(shè)備，可以方便地存儲程序、工藝數(shù)據(jù)等，可以方便地對程序復(fù)位和拷貝。這里設(shè)計工程師要注意的是，如果設(shè)備有工藝數(shù)據(jù)，那么一定要在設(shè)備調(diào)試好后，將 PLC 里的數(shù)據(jù)上載到筆記本做備份。針對同型號不同設(shè)備工藝數(shù)據(jù)不一樣的情況，工程師上載數(shù)據(jù)后應(yīng)再次將數(shù)據(jù)下載到存儲卡里，防止客戶因特殊原因?qū)?PLC 進(jìn)行復(fù)位操作，使調(diào)試好的數(shù)據(jù)丟失。 電池是 PLC 系統(tǒng)中不起眼的一個部件，很少有人注意它。目前配備了外置存儲卡的 PLC 系統(tǒng)，因為程序和數(shù)據(jù)已經(jīng)固化，即使電池出現(xiàn)故障，更換電池后，對 PLC 進(jìn)行復(fù)位操作程序可以重新覆蓋內(nèi)存，不會影響設(shè)備使用。需要注意的是，使用早期 PLC 設(shè)備的用戶，早期的 PLC存儲設(shè)備都是靠電池供電保持程序的存在。

　　例 5：國內(nèi)兩家企業(yè)花上千萬元采購了國外的二手印刷設(shè)備，在國外驗收時，設(shè)備使用正常，后經(jīng)過搬遷，重新安裝好后，一臺設(shè)備加熱不正常，一臺不能啟動。經(jīng)過檢查，第一臺是因為控制加熱的 PID參數(shù)丟失，第二臺設(shè)備直接就沒有了程序。參數(shù)丟失可以通過摸索，輸入估計的參數(shù)，慢慢調(diào)試，損失不大。程序丟失的設(shè)備就麻煩了，因為是二手，最初的調(diào)試工程師不好找到，即使找到，開出的維修費用往往也是天價。后來沒辦法只能從國內(nèi)找行業(yè)的制造企業(yè)對設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。 這些都是一塊小小電池引起的巨大損失。早期的 PLC都不帶存儲卡，程序直接存在內(nèi)存里。而 PLC 電池都采用鋰電池，帶自充電功能，因為使用時間長了，電池的電量不是很充足設(shè)備在國外時，經(jīng)常開機，電池可以充電滿足工作需求，后來在搬遷和安裝的過程中，沒有人注意到電池問題，PLC 長時間處于斷電狀態(tài)，電池電量耗盡，引起程序丟失。因此提醒國內(nèi)企業(yè)，在采購選用國外設(shè)備時，一定要注意 PLC 的電池問題。搬遷、安裝時，應(yīng)提前更換電池，或者將 PLC系統(tǒng)拆下，單獨經(jīng)常供電，保證設(shè)備程序的安全。 PIC 上的數(shù)字量輸入輸出模塊和模擬量輸入輸出模塊都是 PLC 的動作執(zhí)行元件，一般出現(xiàn)問題后，可以通過同型號同規(guī)格的互換來判斷和排除故障。我這里主要說一下模塊對系統(tǒng)的影響。

　　例 6：某用戶設(shè)備的 PLC 故障(error)指示燈亮，用戶以為是程序故障，要將 CPU模塊發(fā)回重新灌程序，檢查原始程序，并沒有錯誤。做試驗時發(fā)現(xiàn) CPU 模塊也會報警，因為試驗平臺針對此系統(tǒng)的模塊不是很全面，懷疑是底板上模塊數(shù)量規(guī)格不正確造成的，相對于用戶而言，可能產(chǎn)生的故障就是模塊接觸不良。通過電話告知用戶將 PLC 系統(tǒng)的模塊重新拆下再安裝牢固，開機后恢復(fù)正常。每個 PLC 系統(tǒng)建立時，對輸入輸出模塊的地址都做出了嚴(yán)格的定義，甚至對模塊的型號、規(guī)格都嚴(yán)格定義。系統(tǒng)運行時，CPU會對各個地址的的模塊進(jìn)行檢測，如果私自對模塊進(jìn)行掉換和替代，或者因為松動等原因造成模塊接觸不良，都會使 CPU 檢測不到模塊，產(chǎn)生故障。例 6 中，因為模塊接觸不良，造成 CPU檢測不到當(dāng)前地址的模塊；產(chǎn)生了故障報警。

　　綜上所述，PLC 系統(tǒng)其自身是可靠的，出現(xiàn)故障多數(shù)是人為使用和維護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的，通過對PLC 一些故障的分析和認(rèn)識， 可促進(jìn)對 PLC 系統(tǒng)的開發(fā)和運用， 使之更好地為印刷包裝設(shè)備服務(wù)。

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本文標(biāo)題：基于印刷包裝設(shè)備的PLC系統(tǒng)常見故障分析

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