试论PLC在设备故障诊断中的应用

试论PLC在设备故障诊断中的应用

韩红军

（安徽华电宿州发电有限公司234101）

摘要：设备故障是比较常见的现象之一，为了保障设备故障诊断的效率，将PLC应用在设备故障诊断之中是各行业的首要选择。PLC是一种已经成熟的设备故障诊断技术，在我国各行业的设备故障诊断中具有重要的应用价值。本文主要阐述了PLC在设备故障诊断中的具体应用，为有关部门提供一些经验建议，具有重要参考价值。

关键词：PLC；设备诊断；故障诊断；具体应用

引言

PLC在设备故障诊断之中得到了广泛的应用，其相比较其他的技术而言具有明显的优势。PLC在技术上具有一定的成熟性，并能够有效的提高设备故障诊断的效率，在一定程度上能够保障其检查结果的准确性。PLC的应用程度是衡量一个行业乃至一个国家工业技术水平的标准之一，对其进行深入的研究具有重要的现实意义。

1.PLC的特点概述

可编程逻辑控制器（PLC），是一种能够进行编程的储存器，能够满足用户的运算以及控制，并通过计数等方式模拟机械生产的过程，在设备的故障诊断之中得到了广泛的应用。其主要的结构分为以下几种，一是电源，PLC的交流电压波动在+10%（+15%）范围内，二是中央处理单元，也是PLC的中枢控制系统，能够通过对传输数据的分析辨别设备程序中的错误，并在读取程序的过程中执行逻辑运算，最终将运算的结果进行输出。三是储存器，主要的功能是存放系统软件。其结构还包括输入及输出的接口电路以及功能模块和通信模块等，各个结构构成了PLC的主体，并发挥着重要的作用。其在应用的过程中具有操作简单，编程方便的特点，其在性价比上也具有一定的优势，并具有很强的适应能力。另外，PLC具有很强的抗干扰能力，在系统的设计与调试的工作中，需要的工作量十分少，最后，PLC发生故障的概率十分低，及时发生了故障，在维修的工作上也十分的方便[1]。

2.PLC的工作原理分析

2.1输入采样阶段

在工作状态之中，PLC能够通过扫描的方式将设备的运行状态以及数据进行科学的读取，并将其存入到设定好的单元之内。这是采样的环节，在采样结束之后，会对用户的命令进行执行，并在此之后进行命令的输出以及刷新。在任何的工作阶段之中，采样单元内的数据都不会发生改变。

2.2用户命令执行阶段

采样之后要对用户的命令进行执行，PLC会对用户输入的程序以及信息进行扫描，其扫描的顺序是先左后右、先上后下，并对其程序中的触点以及控制线路进行逻辑运算，在得到运算的结果之后会刷新逻辑线圈内部的状态。

2.3输出刷新阶段

在扫描结束之后，PLC会进入刷新阶段，在刷新的过程中，PLC能够将刷新的数据锁存在电路之中，并经过驱动的外设部位实现对数据的输出，这种状态下的数据输出是PLC的最终输出。

3.PLC在设备故障诊断中的应用分析

PLC的中的诊断功能包括硬件以及软件的诊断，在硬件诊断的工作中能够准确的辨别其故障的位置，为维修工作提供一定的便利。PLC的软件故障诊断主要分为外诊断工作以及内诊断工作，对软件性能以及功能的诊断属于内诊断的范畴，对部件信息交换功能的诊断属于外诊断的范畴。PLC在故障诊断中有以下几点具体的应用。

3.1模拟量信号诊断应用

PLC对模拟量进行诊断的过程中，主要通过对输入以及输出的模拟量进行识别完成的。模拟量的诊断的基础原理是A/D转换原理，在工作的过程中对输出模拟量的值进行参考，辨别其极限值与实际值之间的差别，进而判断其是否存在故障。如果输入模拟量的值与极限值之间相差过大，则表明设备存在严重的问题，如果二者之间的值十分的相近，则表示设备处于正常的运行状态。模拟量的诊断是以某种逻辑关系为基础进行的，用户能够通过对模拟量之间逻辑关系的控制，得到准确的诊断结果，在此基础上观察设备是否存在明显的故障。在发现故障时，PLC会发出十分明显的警报，在实际诊断工作之中，警报的时间要根据实际的工作状态来确定，在预定的时间内能够科学的控制警报，其得到的诊断结果就会更加的准确[2]。

3.2中断方式故障诊断应用

中断方式的故障诊断也是基于某种设备的运行原理实现的。其中包括PLC的输入中断源、PLC的信息接收系统以及PLC的故障信号系统。基于该原理的设备如果出现了某种故障，系统程序会处于停止运行的状态，而设备的主程序则会处于正常的运行状态。PLC是通过中断系统的方式实现对故障的诊断，其中需要某种程序以及设备的支持才能完成。首先，中断方式故障诊断中需要间隔定时器，其能够保障中断程序的精确度，其次，PLC需要输入中断设备，主要的功能是对设备以及程序进行中断处理，最后，PLC设备中的高速计数器能够明确的执行中断的命令，并保障中断的迅速性。在不同的设备之中，要科学的选择不同的设备诊断方法，并结合实际的情况，选择合理的中断方式，尽可能的减少突发性故障对设备造成的影响。

3.3开关量故障诊断方式应用

开关量的故障诊断方式是通过对开关信号的感知实现的，PLC在运行的过程中能够对开关量的变化进行状态式的分析，在此基础上了解系统的运行状态。此故障诊断方法通过对实际状态值以及输入状态值之间的分析完成的，此种方式的应用与模拟量信号的诊断方式相似，能够有效的辨别故障发生的位置以及情况。

3.4智能化故障诊断的应用

智能化的故障诊断与计算机技术同步发展，能够通过计算机的诊断网络控制多台设备，并在此基础上对计算机中的数据进行采集以及处理。智能化的设备故障诊断能够通过在计算机中输入专家知识而保障其准确性，该技术能够处理比较复杂故障因素，是未来设备故障检测的主要方式。此技术将PLC与计算机技术进行了科学的结合，具有十分重要的应用价值。

结论：

PLC在设备故障诊断中的应用是一个比较普遍的行为，也是当前各行业设备故障诊断的主要手段之一，在未来仍具有很广阔的应用空间。PLC的故障诊断技术具有一定的复杂性，能够根据不同的需要采取科学的诊断方法，相比较传统的诊断技术而言，其具有非常明显的应用优势，能够有效的提高设备的故障诊断效率，提高设备的使用寿命。

参考文献：

[1]杨天明，金丽，黄俊.基于支持向量机在设备智能故障诊断中的应用研究[J].内蒙古科技与经济，2017（15）：112-113.

[2]高俊峰.设备故障诊断技术中心建设及其在设备管理中的作用[J].通用机械，2017（02）：17-23.