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船闸PLC控制系统故障处理思考

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摘要：随着技术发展，PLC控制系统以其高可靠性、开放性、易维护性等优点，被普遍运用于船闸电气控制系统中。随着内河航运发展，船闸面临着日益增长的通航压力，一旦船闸PLC控制系统故障，需尽快排除。本文简要介绍了船闸PLC控制系统故障快速处理的基本方法。

关键词：船闸PLC控制系统故障处理

1.船闸PLC自动控制系统结构

1.1总体结构。

每座船闸均设置计算机监控系统。分控中心设置PLC主站，每套分控中心设备包括船闸控制网和分控工作站、双机热备PLC系统、网络交换机设备等设备。现地机房设置有现地子站。

1.2现地子站结构。

现地子站主要包括各闸阀门启闭机动力及控制单元，包括PLC远程I/O单元，现场传感器（开度传感器、各类传感器、位置开关、水位检测装置）、触摸屏面板等。其主要电气框图如图1：

图1现地子站电气框图

2.船闸PLC控制系统故障类型

PLC本身的故障概率极低，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：

输入故障，运行操作员错误的操作指令。（2）传感器故障。（3）线路故障。（4）执行机构故障。（5）PLC软件和网络故障，概率较低。

其中（2）、（3）类故障占比超过80%。

3.船闸PLC控制系统故障诊断方法

PLC自动控制技术已经非常完善，其系统故障诊断的基本原理是基于PLC的自诊断和报警功能。其基本方法如下：

图2LED指示灯示意图

故障查询。在上位机上进行故障记录查找，一般性的电气执行元件故障可精确到各个元器件。

指示灯判断法。PLC输入模块上有LED灯可实时显示对应输入点的输入状态。如果有输入则亮灯。维护人员可以通过观察对输入点指示灯来判断输入回路和传感器是否正常（图2）。

万用表检查法。通过万用表对各个回路进行通断和短路检查[1]。

程序控制逻辑流程判断法[2]。通过程序执行逻辑流程来判断故障发生的步骤，并以此确定故障点。

模块故障解析法。如下图为模块输入、输出点故障解析界面。

图3模块故障解析界面

当该界面某一点变红时，移动鼠标放置在故障点系统会自动弹出数字，提示操作人员是模块的第几位出现故障，表示冗余IO的上下两个机架的这个点输入或输出不一致，操作人员应到现场查看。

4.实现故障快速处理的几点对策。

故障发生后，维护人员除了需要快速判断故障点之外，还需要迅速对故障元器件进行更换，要实现快速检修的目标，根据经验，可采用以下方法来提升故障处理的效率：

对维护人员进行技术培训，提升维护人员的技术能力。

解析PLC控制程序并制作详细的控制逻辑流程图。有的PLC自动控制系统非常复杂，依据该流程图可减少技术人员诊断故障的时间，特别是碰上“疑难杂症”时，该图显得更加重要。

制作柜内器件对照表。该表详细注释了柜内各个元器件回路功能。可大大减少技术人员进行故障诊断和处理的时间。

制作柜内端子排回路解析。该表详细注释了各个端子排回路功能，技术人员在检修时可依据该表对对应回路进行检测、断电、短接操作。免去手忙脚乱翻原理图册的大量时间，可显然提升故障排除效率。

收集常见故障处理方法，制作抢修对策，故障时对症下药，快速排出故障。

结语

以上内容是本人的PLC控制系统维护和故障排除心得。船闸PLC自动控制系统十分复杂，对船闸运行又十分重要，一旦故障停机，船闸管理维护部门会面临较大的通航压力，所以进行故障快速处理技术研究和制定相应技术对策对船闸的管理和使用水平提升有较大帮助。

Reference

[1]居炳国.船闸PLC控制系统维护和故障排除科技风2016年7月下.

[2]陈亚娟.船闸自动控制系统的养护与检修水电工程2014年4月下.

杨珏，大学本科，电气工程及其自动化，长期进行PLC自动控制系统电气维护工作。

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-全文完-