西门子6ES7231-0HF22-0XA0产品型号
笔者近几年在维护和修理PLC系统中，了一些快速查找PLC系统故障原因的经验，现与大家交流如下。
一个典型的PLC系统包括一个现场PLC站，和通过高速数据线与之相连的上位机以及模拟屏PLC站，上位机用以显示各种图形和数据，模拟屏PLC站用来驱动模拟屏上的发光二极管。整个PLC系统与外联设备相接，就构成了一个自动控制系统。
通常将PLC当作一个黑盒子，我们可以简单地根据I/O信号来判断故障的位置。判断故障的情况有两种，即模拟屏上闪烁的故障信号和该运行的设备在模拟屏上无显示。
1、模拟屏上闪烁的故障信号
根据PLC控制站图纸，先检查该设备在模拟屏PLC柜内的显示状态，如果相符合再检查现场PLC柜的显示状态，同样符合时再继续检查PLC柜的I/O端子、外联设备的I/O端子，并由此推断出是设备故障还是PLC故障。以上过程可以用下面的框图表示(如图1)。
判断PLC柜I/O端子、外联设备的I/O端子是否与状态信号相符的方法很简单，只要用万用表的直流电压档测量端子号与公共端的电压值，为24V表示断开，无信号;为0V表示接通，有信号。
2、该运行的设备在模拟屏上无显示
此时应判断是PLC没有给运行信号，还是给了运行信号而设备有故障不能运行。
我们可以从现场的PLC柜的输出模块地址中观察有无信号显示，继而检查PLC站输出继电器有无吸合，再看外联设备的电气柜有无驱动信号。如有，而设备无运行，则是设备有故障，如果设备正常运行，则应从外联设备的输入端往回查，过程正好与种故障检查过程
以上过程可用下面框图表示(如图2)：
如果设备正在运行，则按以下框图检查(如图3)。
对模拟信号的检测，因仪表采用的是4~20mA输入，在模拟信号输入端串联一个万用表，检测模拟信号的电流值，并与PLC的输出值做比较，便可知道数值是否正确。
有一种简单的方法可以迅速判断是PLC故障还是电器设备的故障，就是采用短路法：将外联设备状态输入线断开，用一条导线将输入端口和公共线相连，这意味着给PLC一个接通的信号，如果PLC有显示，则PLC正常;为PLC故障。
找到故障点以后应做出相应的处理。一般来说PLC发生故障的可能性较小，大部分故障原因是接线松了，或线接错了，或继电器有故障等，亦有PLC模板烧毁的情况，这时只能将PLC模板换掉。记住一定要断电操作，否则容易把好的模板烧毁，亦可能会牵连到PLC处理器。
PLC是一种工业控制设备，在可靠性方面采取了许多措施，但工作环境对PLC影响还是很大的。通常每隔半年时间应对PLC作定期检查。如果PLC的工作条件不符合表7-1规定的标准，就要做一些应急处理，以便使PLC工作在规定的标准环境。
检查项目 检查内容 标准
交流电源
电压
稳定度
测量加在PLC上的电压是否为额定值？
电源电压是否出现频繁急剧的变化？
电源电压必须在工作电压范围内
电源电压波动必须在允许范围内
工作环境
温度、湿度
震动、灰尘 温度和湿度是否在相应的变化范围内？
（当PLC安装在仪表板上时，仪表上的温度可以认为是PLC的环境温度。）温度0~55℃相对湿度85%以下振幅小于0.5mm（10~55Hz）无大量灰尘、盐分和铁屑
安装条件 基本单元和扩展单元是否安装牢固？
基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好？
接线螺钉是否松动？
外部接线是否损坏？ 安装螺钉必须上紧
联接电缆不能松动
联接螺钉不能松动
外部接线不能有任何外观异常
使用寿命
锂电池电压是否降低？
继电器输出触点
锂电池工作5年左右
继电器输出触点寿命300万次（35V以上）
PLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本上没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机内存（RAM），计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约5年，当锂电池的电压逐渐降低达一定程度时，PLC基本单元上的电池电压跌落指示灯会亮。提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可以保持一周左右，必须更换电池，这是日常维护的主要内容。
1、在拆装之前，应先让PLC通电15S以上，这样可使作为内存备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC作短暂供电，以保护RAM中的信息不丢失。
2、断开PLC的交流电源。
3、打开基本单元的电池盖板。
4、取下旧电池，装上新电池。
5、盖上电池盖板。
更换电池的时间要尽量短，一般不允许超过3min。如果时间过长，RAM中的程序将丢失。
PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备发生故障，都可用PLC上具有诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。
1、总体检查
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7-1所示。
电源等不亮部需要对供电系统进行检查，检查流程图如图7-2所示。
电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行，检查流程图如图7-3所示。
输入输出是PLC与外部设备进行信息交流的信道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险管等组件状态有关。图7-4和图7-5分别所示的是输入检查流程和输出检查流程。
影响PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。
不同故障产生的原因不同，它们也有不同的处理方法，具体请见下表所列。
序号 异常现象 可能原因 处理
1 [POWER]LED灯不亮 1、电压切换端子设定不良2、保险丝熔断 正确设定切换端子
更换保险丝
2 保险丝多次熔断 1、电压切换端子设定不良2、线路短路或烧坏 正确设定切换端子
更换电源单元
3 [RUN]LED灯不亮 1、程序错误2、电源线路不良3、I/O单元号重复4、远程I/O电源关，无终端 修改程序
更换CPU单元
修改I/O单元号
接通电源
4 运行中输出端没闭合（[POWER]灯亮） 电源回路不良 更换CPU单元
5 编号以后的继电器不动作 I/O总线不良 更换基板单元
6 特定的继电器编号的输出（入）接通 I/O总线不良 更换基板单元
7 特定单元的所有继电器不接通 I/O总线不良 更换基板单元
序号 异常现象 可能原因 处理
1 输入全部不接通（动作指示灯也灭） 1、未加外部输入电压 供电
2、外部输入电压低 加额定电源电压
3、端子螺钉松动 拧紧
4、端子板联接器接触不良 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器
2 输入全部断开（输入指示灯也灭） 输入回路不良 更换单元
3 输入全部不关断 输入回路不良 更换单元
4 16特定继电器编号的输入不接通 1、输入器件不良 更换输入器件
2、输入配线断线 检查输入配线
3、端子螺钉松驰 拧紧
4、端子板联接器接触不良 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器
5、外部输入接触时间短 调整输入组件
6、输入回路不良 更换单元
7、程序的OUT指令中用了输入继电器编号 修改程序
5 特定继电器编号的输入不关断 1、输入回路不良 更换组件
2、程序的OUT指令中用了输入继电器编号 修改程序
6 输入不规则ON/OFF动作 1、外部输入电压低 使外部输入电压在额定值范围
2、噪音引起的误动作 抗干扰措施：
安装绝缘变压器、安装尖峰抑制器、用屏蔽线配线等
3、端子螺钉松动 拧紧
4、端子板联接器接触不良 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器
7 异常动作的继电器编号为8点单位 1、COM端螺钉松动 拧紧
2、端子板联接器接触不良 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器
3、CPU不良 更换CPU单元
8 输入动作指示灯不亮（动作正常） LED灯坏 更换单元
序号 异常现象 可能原因 处理
1 输出全部不接通 1、未加负载电源 加电源
2、负载电源电压低 使电源电压为额定值
3、端子螺钉松动 拧紧
4、端子板联接器接触不良 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器
5、保险丝熔断 更换保险丝
6、I/O总线接触不良 更换单元
7、输出回路不良 更换单元
2 输出全部不关断 输出回路不良 更换单元
3 特定继电器编号的输出不接通（动作指示灯灭） 1、输出接通时间短 更换单元
2、程序中指令的继电器编号重复 修改程序
3、输出回路不良 更换单元
4 特定继电器编号的输出不接通（动作指示灯亮） 1、输出器件不良 更换输出器件
2、输出配线断线 检查输出线
3、端子螺钉松动 拧紧
4、端子联接接触不良 端子充分插入、拧紧
5、继电器输出不良 更换继电器
6、输出回路不良 更换单元5 特定继电器编号的输出不关断（动作指示灯灭） 1、输出继电器不良 更换继电器
2、由于漏电流或残余电压而不能关断 更换负载或加假负载电阻
6 特定继电器编号的输出不关断（动作指示灯亮） 1、程序OUT指令的继电器编号重复 修改程序
2、输出回路不良 更换单元
7 输出出现不规则的ON/OFF现象 1、电源电压低 调整电压
2、程序OUT指令的继电器编号重复 修改程序
3、噪音引起的误动作 抗噪音措施：
装抑制器、装绝缘变压器、用屏蔽线配线等
4、端子螺钉松动 拧紧
5、端子联接接触不良 端子充分插入、拧紧
8 异常动作的继电器编号为8点单位 1、COM端子螺钉松动 拧紧
2、端子联接接触不良 端子充分插入、拧紧
3、保险丝熔断 更换保险丝
4、CPU不良 更换CPU单元
9 输出指示灯不亮（动作正常） LED灯坏 更换单元S7-300具有非常强大的故障诊断功能，通过STEP7编程软件可以获得大量的硬件故障与编程错误的信息，使用户能迅速地查找到故障。
这里的诊断是指S7-300内部集成的错误识别和记录功能，错误信息在CPU的诊断缓冲区内。有错误或事件发生时，标有日期和时间的信息被保存到诊断缓冲区，时间保存到系统的状态表中，如果用户已对有关的错误处理组织块编程，CPU将调用该组织块。