西门子PLC控制系统工作原理及常见故障分析

设备管理与维修2019翼4（下）西门子1500PLC控制系统工作原理及常见故障罗国强（广东省韶关市浈江区展佳电脑有限公司，广东韶关512000）摘要：西门子1500PLC控制系统工作原理及常见故障处理方法。关键词：西门子1500；PLC控制系统；工作原理；常见故障中图分类号：TP273文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.04D.380引言PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）是一种工业控制计算机软件系统，是当前工业生产常用的数字运算操作电子装置。西门子1500PLC控制系统是在计算机技术、信号处理技术、控制技术和网络技术等不断发展下的PLC控制系统，西门子1500PLC控制系统的工作原理与一般PLC控制原理相似，主优势是具有较为丰富的资源以及能实现高速化的数据信息处理，但同时也具有一些技术上的短板，引起的故障会带来很大的经济损失。基于此，对于西门子1500PLC控制系统的相关研究具有现实意义。1PLC控制系统概述PLC控制系统是一种基于计算机的可编程逻辑控制器，采用一类可编程存储器，安装在计算机内，通过计算机操作逻辑运算、顺序控制以及向用户发布指令，并通过数字或模拟式输入输出各种生产过程程序，可以说PLC控制系统是整个工业生产的核心所在。目前，随着PLC控制系统功能的不断完善，出现了各种新型号的可编辑逻辑控制器，西门子1500PLC控制系统是一种新的工业计算机，在硬件结构上具有中央处理单元、存储器、电源、程序输入装置以及输入输出回路。西门子1500PLC控制系统性价比较高，在一些功能上具有优势，因此成为当前工业生产中较为常用的控制系统。根据PLC控制系统运用领域以及运用情况的不同，可分为：淤开关量的逻辑控制。即对自动化流水线的逻辑、顺序控制；于模拟量控制。主要对工业生产中一些连续变化的模拟量进行可编程控制，实现模拟量（A）和数字量（D）之间的随机转换；盂运动控制。对工业生产中圆周运动或直线运动的控制，最早的PLC通过I/O模块实现位置传感器和执行机构的连接并发挥作用，新的PLC控制系统基本拥有专门的运动控制模块。榆过程控制。工业生产过程中的温度、流量、压力等实现动态变化，在不同时期的变化量不同，因而需要PLC控制系统能编制控制算法程序，实现对整个生产过程的控制。主要呈现出PID（ProportionIntegrationDifferentiation，比例积分微分）子程序，如西门子1500PLC控制系统中拥有该系统；虞数据处理系统。目前常用的PLC控制系统要求有数学运算功能，使其能完成数据的收集、传送、转换以及查询等功能，数据处理功能用于大型工业制造机械，为工业生产营造一个良好的氛围；愚通信即联网系统。在工业自动化生产过程中，需要PLC控制系统与其他智能设备之间展开通信，完成生产。西门子1500PLC控制系统拥有以上的基本结构，同时在使用中拥有更高的效率和功能性。2西门子1500PLC工作原理西门子1500PLC控制系统工作原理与一般性的PLC控制器工作流程相同，要求经过3个阶段完成。淤输入采样阶段。PLC控制器扫描系统实现对所有数据状态的输入控制，将其存储在I/O映像区内，采样过程结束后，其他单元内的输出数据和状态出现变化，而存储在I/O映像区内的数据仍是原始数据状态。在输入采样阶段，如果输入信号为脉冲信号，则需控制脉冲信号宽度在一个扫描周期内，才能保证控制系统对其全部扫描；于是用户程序执行阶段。用户程序执行的顺序是由上到下依次对呈现为梯形图的用户程序进行扫描，扫描梯形图的用户程序采用的顺序是由左到右、由上到下的运动线路，继而对扫描所得到的数据进行逻辑运算，根据运算结果对系统在RAM（RandomAccessMemory，随机存储器）存储区内对应位的状态进行更新换代，对I/O映像区内的对应位也会实现刷新管理；在用户程序执行阶段，只有被刷新的逻辑线圈才能对下一个扫描区上的程序起到作用，由此实现工业生产的流程控制；盂输出刷新阶段。该阶段是PLC控制系统真正的输出阶段，当用户扫描程序完成后，PLC控制器处于输出刷新阶段，该阶段只有CPU实现对I/O映像区内所对应的所有数据和状态刷新数据的输出锁存电路，并且通过输出电路驱动相应外设，完成输出管理。西门子1500PLC控制系统特点：如西门子S7-1500集成了运动控制、工业信息安全和故障安全功能，强大的CPU（CentralProcessingUnit，中央处理单元）模块功能可供用户使用充足的资源。硬件方面S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，诊断能力和安全性更高，不仅可节省成本，提高生产效率，而且安全可靠，维护简单方便。S7-1500PLC的组态和编程效率更高，信息采集和查看更方便。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中，硬件组态、网络连接、上位组态、软件编程等操作均简单快捷。3西门子1500PLC常见故障（1）控制器显示“———”，即无法正确显示数据也无法显示是何种情况导致的故障。故障分析：控制器操作面板显示“———”，说明控制器电源部分正常，因而可以排除掉电源、电池等的故障；操作面板可以显示但显示的是非正常数据，因此故障是主控輫輰设备管理与维修2019翼4（下

煤泥水系统工作原理及常见电气故障分析

摘要：所谓煤泥水就是湿法选煤中产生的副产品，即煤颗粒与水的混合物。我选煤厂有三种选煤工艺跳汰选煤，浅槽重介选煤和旋流重介选煤。不论是那种工艺都会产生大量的煤泥水，因此煤泥水处理系统是煤炭行业洗选加工的一个重要环节。加压过滤机是我厂处理煤泥水的主要设备。煤泥水处理系统的主要工作流程是将跳汰车间洗煤产生的粗煤泥水，经过煤泥水循环管道流入浓缩池中，在浓缩池中加入絮凝剂使煤泥水混浊液中的煤泥颗粒凝结为絮片状，在重力的作用下沉淀到浓缩池底部，经过浓缩机的四个耙子逐步刮到浓缩池中心形成大浓度的粗煤泥水，粗煤泥水由底流泵打到加压过滤机上料罐中。上料罐中的煤泥水经过上料泵打入加压过滤机的上料槽内，在气体压力的作用下经过成饼、脱水系统后在反吹风的作用下进入排料系统经刮板机运输到429胶带系统，经洗选车间胶带进入产品仓。

关键词：煤泥水系统，工作原理，电气故障

一、循环水系统：

循环水分粗煤泥水和清水，粗煤泥水由跳汰机产生，经煤泥水循环管道流入直径为45米、深7.5米的圆形浓缩池内。直径大的煤炭颗粒在重力的作用下慢慢的直接沉入到浓缩池底部，小的煤炭颗粒在浓缩池内形成悬浊液不会沉入池底。这时要在循环泵房的加药桶内加入絮凝剂，絮凝剂与水混合后经加药泵打入浓缩池的煤泥水悬浊液中，煤泥水悬浊液在絮凝剂的作用下变成凝结为絮片状煤泥大颗粒。絮片状煤泥大颗粒在重力的作用下沉淀到浓缩池底部，经过浓缩机的四个耙子逐级刮到浓缩池中心形成大浓度的粗煤浆，粗煤浆由底流泵经过煤泥水循环管路打到加压过滤机上料罐中。煤泥水经过加絮凝剂沉淀后产生的便是清水，清水由浓缩池边沿流入其旁边的方池子中，由循环泵通过管路循环到跳汰车间洗煤循环利用。

二、循环水系统电气故障分析：

1、循环泵电机故障：循环泵电机是由以前的绕线式电机改装成的鼠笼型电机。过去是降压启动，现在是直接启动因而启动电流比较大，经常发生转子断条现象。循环泵电机轴承由支撑轴承和推理轴承组成，轴承损坏，可导致电机扫堂现象。

ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥ　ＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ　汽车诊所　

丰田佳美轿车起动系统工作原理与常见故障分新　

口广东／王文涛彭关春刘志文刘水发　

一、起动系统的构成及工作原理　

１．起动系统的构成　

起动系统是汽车电器的重要组　

成部分，通常由蓄电池、点火开关、起　

动机总成、起动继电器、档位控制开　

关及相应的连接导线组成。档位控制　

开关用于控制发动机只有在静止状　

态下、且换档杆位于“Ｎ”档或“Ｐ”档　

时才能起动。起动机总成包括串励直　

流电机、起动继电器、传动机构等。　

起动系统的工作电流可达２００—　

６００Ａ，故其连续工作时间一般不能　

超过５ｓ。不能连续多次起动，若需多　

次起动，每次起动的间隔时间不能少　

于１５ｓ。由于使用频率较高，起动系　

统容易出现各种故障。丰田佳美轿车　

起动系统结构及线路如图１所示。　

２．起动系统的工作原理　

起动系统工作时有两种工作状　

况，即点火开关旋至“ＳＴ”档和点火开　

关回位到“ＯＮ”档，下面研究这两个　

阶段的电流流向和电磁机构的运动　

方向。　

１）起动起动机时，点火开关旋至　

“ＳＴ”档　

如图１所示，当点火开关旋至　

“ＳＴ”档时，接通起动继电器控制电　

路，常开继电器工作，接通起动继电　

器的工作电路。发动机起动时的电流　

走向分为起动继电器辅触点电流和　

起动继电器主触点电流。　

①起动继电器辅触点电流：蓄电　

池正极一点火开关一空档控制开关　

（“Ｐ”档或“Ｎ”档）一起动继电器控制　

线路一接地。　

②起动继电器主触点电流：在蓄　

电池处于良好状态，各连接线连接正　

确，档位开关位于“　档或“Ｐ”档，发　

动机没有正常运转时，蓄电池提供大　电流驱动马达，电流由蓄电池正极一　

起动继电器工作电路一５Ｏ端子，然　

后分为两路，一路由保持线圈一励磁　

线圈一电枢一接地　另一路由拉动线　

圈一接地。　

由于起动继电器主触点电流分　

别流至保持线圈和拉动线圈，两线　

圈绕向相反，电流方向相反，故两线　

圈的电磁力方向一致。铁芯压缩回　

位弹簧向左移动，拨叉下半部分推　

分析西门子PLC控制系统工作原理及常见故障

自动化技术的迅速发展背景下，在生产当中对自动化技术的应用也起到了良好作用，西门子PLC控制系统的应用大大提高了工作的效率和质量，大大提高了社会生产力。但在西门子PLC控制系统的实际运用当中，会受到诸多因素的影响，从而产生故障问题。因此，必须高效地解决西门子PLC控制系统实际运作中的故障，从而将其作用真正的发挥出来，推动企业的良好发展。

标签：西门子PLC控制系统;工作原理;常见故障

1西门子PLC控制系统的工作原理

西门子PLC控制系统在输入采样环节，通过扫描方式逐一读取输入的程序与数据，然后将其保存于I/O映象区内的对应单元里。当输入采样工作完成后，便自动进入用户程序执行、输出刷新环节。在后续的工作中，即使输入的程序及信息出现变化，在I/O映象区内对应单元里保存的信息也不会受到任何影响。但是如果PLC控制系统输入的是脉冲信号，其宽度只有大于一个扫描周期，才能确保输入的信息在各种时候都能够被读取。系统的运行过程中，CPU以扫描方式进行操作，不过在程序执行过程中，PLC主要通过对梯形图进行上下扫描，并且在程序左触点构成的控制线路上朝着右方向扫描，如此便能实现整体的左右上下邏辑运算，并根据最终的结果对逻辑线圈在储存区的状况进行刷新等。程序执行过程中输入点在映象区中状态数据不变化，其他都会发生变化。西门子PLC控制系统在用户程序扫描完成后，就进入输出刷新环节。在这一操作过程中，PLC控制系统的CPU可根据I/O映象区内对应单元中的状态和数据刷新全部的输出电路，再通过输出电路对其配套设备进行推动。此过程是PLC控制系统进行的实际输出操作。针对不同排列顺序的梯形图，其程序执行获得的结果也存在差异。此外，应用扫描用户程序的运行结果与继电器控制系统的硬逻辑并行运行的结果不尽相同。但是在PLC控制体统的运行过程中，如果扫描周期占据的时间可以忽略不计，那么两者存在的差别也就微不足道了。