郭睿涵 张军元

摘 要：PLC控制系统的软件资源极其丰富，假如能够充分利用这些资源对设备故障进行检测，则可以实现自动检测控制系统。PLC控制系统具有可靠性强、功能强大以及抗干扰能力强等优点，所以当前受到行业的广泛应用。但是在PLC控制系统实际运行的过程之中仍然存在许多故障，这时就需要有效的额检测方法检测故障并且及时采取措施解决。本文，笔者将会对PLC控制系统故障检测方法与应用进行探究分析，并且提出有效的解决措施。

关键词：PLC；控制系统；检测方法

通常而言，PLC控制系统本身发生故障概率比较低，假如出现了故障隐患自检系统也可以检测出来。但是，PLC系统在运行过程之中需要对很多设备进行控制。即使PLC设备自身具有非常强的稳定性，仍然不可以忽视PLC控制系统的故障检测和处理，因为一旦发生PLC控制系统故障，将会影响正常生产。PLC的外部输入输出环节和执行机构是PLC系统故障最为常见发生故障的，通常来说这些主要发生点出现故障时，PLC控制系统都不会因此直接导致停止运行，而是在发生故障或者事故之后才会得到注意。PLC控制系统的检测、诊断和处理要迅速并且准确地找出出现故障的根本原因，从而对其进行处理。

一、PLC控制系统的故障检测方法

1.局部状态检测法

通过检测PLC控制系统输入输出信号是局部状态检测法的故障检测原理对他们之间的状态逻辑以及相互關系进行判断，这样就能够将故障的位置和原因判断出来，有利于及时对故障进行处理，对于PLC控制系统部分较重要的位置，局部状态检测法比较适合进行检测。

一般而言，局部状态检测法都是用于大多数大型数控组合机床，检测方法往往都是检测开关和指示灯，对机器的按钮和开关进行检测。在进行检测开关之时，将测试开关调到测试位置，操作开关的同时观测相关的指示灯，以此判断开关是否有效；或者是通过对按钮测试信号灯设置，使得全部测试信号灯全部亮着或者是全部熄灭。

当开关原件已经运作而信号灯不亮则是出现了输入故障，则应该对输入端的电压进行检测，看看是否达到了正常电压值，如果正常，则替换改输入模版，假如替换之后仍然存在问题，则可能是IO机架或者是通信电缆出现故障。

出现输出故障时需要对设备的指示灯进行检测看看是否变亮，假如变亮，则输出设备不响应，保险丝可能损坏了，假如没有损坏，则现场的连接可能存在故障。

2.故障综合检测法

和正常运行的PLC控制系统相比较，其各个输入、输出信号以及中间的记忆装置之间都是有固定的逻辑关系。一旦这种逻辑关系遭到破坏或者干扰，将会出现异常的逻辑状态，那么PLC控制系统因此导致进入故障状态，这时，PLC控制系统正常执行的程序就会出现故障终止运行。所以，可以在用户程序中预先编制好常见故障情况的异常逻辑程序来防止PLC控制系统出现该类故障。一旦逻辑关系出现故障，输出故障信号则可以通过逻辑程序输出，从而能够实现PLC控制系统的报警、停机等其他功能。

3.超时故障检测法

通过PLC控制系统自动化性能而实现的检测策略就是超时限故障检测法。由于PLC控制系统的自动化性能，因此也决定了需要规范化的工步运行设置，设备的运行区段和时间段位都需要给出明确的限定，假如运行之中存在部分項超出既定设置，则会影响到下一个工步的运行，程度严重设置会造成机械故障。该种检测策略是以每一个工步或者严格时间区段为依据，在设备运行的过程之中严格设置时间区段或定时器进行检测工步运行动作而对系统进行是否发生故障判断的方式。由于在实际操作过程之中定时器的时间并非和各个工步之间的时间间隔相同，因此需要在设定定时器之时时间值高于各个工步之间时间间隔的百分之二十五到百分之三十之间。

二、PLC控制系统故障检测方法的应用

1.移位寄存在PLC系统检测工作中的应用

PLC控制系统故障检测方法中，移位寄存器是一种常见器件，它向触发器输入数据是通过并行或串行的方式进行，而后每个时间脉冲依次向左或向右移动一个比特的方式输出数据。在PLC控制系统工作过程中，移位PLC控制系统和移位寄存器的开启同步或者是稍早，在PLC控制系统开始运行之时，移位寄存器就会开始控制系统对检测信号进行判断，一旦发现系统故障或者是机械故障，移位寄存器就会自动移到发生故障处并且进行处理，之后依次向左或向右移动在规定时间内对设备进行检测。由于移位寄存器是16位，所以可以对16种故障进行检测。

2.基于PLC控制系统的多功能液压元件试验台

安全可靠性高、抗干扰能力强、开发简单灵活、硬件安装和接线非常方便等都是PLC控制系统本身的优点，因此PLC也非常实用在液压活路控制系统的设计之中。在PLC控制系统的运行阶段，在对故障检测方法之中，多功能液压元件试验台是一个非常重要的应用，其主要目的是对液压阀、液压泵、液压缸、液压马达的功能进行全面的检测，确保每个液压元件的质量良好，将发生故障的概率降到最低，从而使得试验的质量和效率有效提升，为新产品的开发工作提供更加可靠的试验数据。

3.信号输入故障检测

PLC控制系统故障检测之中，信号输入故障检测也是重要手段之一，主要是针对运行设备习惯性故障，例如输入信号松脱、信号灯故障、控制按钮失灵等。通过对测试开关以及指示灯的设备进行检测，并且对按钮和开关有效性就行测试判断设备有没存在故障是信号输入故障检测方法工作原理。

信号输入故障检测应用于某步进炉的控制系统，并且使用按钮和指示灯结合的检测方法，加入按钮、开关和指示灯之间存在怀疑则需要打开测试开关让指示灯循环显示，开关信号发生变化，将指示灯循环暂停。

三、结言

综上所述，本文中笔者仅仅是对PLC控制系统故障检测方法进行简单地介绍。其实对于PLC控制系统故障检测方法有多种多样，文章中只是提到了其中几种比较常用的方法。我们在对PLC控制系统软件开发过程中，预想想到控制系统可能会发生的故障然后进行提前设计出防护措施，这样就能过将PLC习惯性故障有效避免，确保PLC控制系统的稳定运行。所以，在选择PLC控制系统故障检测的设计方法和维护管理PLC控制系统主要措施就是提高系统的稳定性和安全性。

参考文献：

[1]戈江华.PLC控制系统故障检测方法研究[J].电子技术与软件工程，2014

[2]胡波，王雪丽.PLC控制系统故障检测策略与实现[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2016

（作者单位：武威职业学院）