PLC系统在长期运行中，可能会出现一些故障。PLC的自身故障可以靠自诊断判断其外部故障主要根据程序分析。常见故障有电源故障、主机故障、通信故障、输入故障、输出故障等，一般故障检查与处理流程如图5-79所示。

图5-79　S7-200系列PLC产品的故障与处理流程

1.电源故障检查与处理

PLC系统主机电源、扩展机电源和模块中电源显示不正常，都要进入电源故障检查流程。如果各部分功能正常，那么只能是显示有故障，否则应首先检查外部电源；如果外部电源无故障，应再检查系统内部电源故障。电源故障检查与处理见表5-11。

表5-11　S7-200系列PLC电源故障检查与处理

2.异常故障检查与处理

PLC系统最常见的故障是停止运行（运行指示灯灭）不能启动、工作无法进行，但是电源指示灯亮。这时，需要进行异常故障检查，异常故障检查与处理见表5-12。

表5-12　S7-200系列PLC产品异常故障检查与处理解决办法

续表

3.通信故障检查与处理

通信是PLC联网工作的基础。PLC网络的主站、各从站的通信处理器、通信模块都有工作正常指示。当 PLC系统通信不正常时，需要进行通信故障检查，其检查内容和处理见表5-13。

表5-13　S7-200系列PLC产品通信故障检查与处理

4.I/O故障检查与处理

I/O模块直接与外部设备相连，是容易出故障的部位，虽然I/O模块故障容易判断，更换快，但是必须查明原因。因为 I/O模块的损坏往往都是外部原因造成的，对 PLC系统危害很大。S7-200系列PLC产品I/O故障检查与处理见表5-14。

表5-14　S7-200系列PLC产品I/O故障检查与处理

续表

定期检修与维护：PLC的可靠性很高，但环境的影响及内部元件的老化等因素会造成PLC不能正常工作。如果能经常定期地做好维护、检修，就可以使系统始终工作在最佳状态。因此，定期检修与做好PLC日常维护是非常重要的。一般情况下，检修时间以每6～12个月1次为宜；当外部环境条件较差时，可根据具体情况缩短检修间隔时间。PLC定期检修与维护内容见表5-15。

表5-15　S7-200系列PLC产品定期检修与维护

复习思考题

编写下列系统的梯形图程序。

1.4台电动机M1、M2、M3、M4按顺序启、停，要求按下启动按钮后，4台电动机按照M1—M2—M3—M4依次间隔30 s顺序起动；按下停止按钮后4台电动机按照M1—M2—M3—M4依次间隔10 s顺序停止。

2.红、绿、黄3盏彩灯，按红—红黄—黄—黄绿—绿—绿红—红……的顺序点亮。

3.9个霓虹灯，分别为L1～L9。按如下状态循环：L1亮、L1～L5亮、全亮、全灭。每隔1 s变化1下。

4.交通灯：绿灯亮20 s—绿灯闪3下—黄灯亮2 s—红灯亮25 s……

5.开关K1、K2控制电铃，当开关K1通电开关K2断电时响，其他时候电铃停。

6.两盏灯PLC控制：得电运行时，灯L1点亮；按下按钮1后，灯L1熄灭，同时灯L2点亮；按下按钮2后，灯L1、灯L2同时以0.5 s时间间隔闪烁；按下按钮3后，灯L1点亮，灯L2熄灭。

7.有一生产流水线，有下料机和皮带运输机的组合。为不引起堆积材料及事故，要求启动时皮带运输机D2先启动，下料机D1过5 s后启动；而停机时要求相反，即下料机D1先停，过3 s皮带运输机D2停。

8.男便池冲洗控制器。人到放水2 s，人走放水5 s。

9.三人抢答器：（QA1、QA2、QA3）带主持人（ZA），先按的灯亮，且一直亮，其他的选手的按钮不起作用。铃响2 s。ZA按下复位。(www.daowen.com)

10.4人抢答器：每人1个抢答按钮、1个指示灯；主持人一个开始按钮、1个复位按钮、1个开始指示灯。工作过程：

（1）主持人按开始按钮，开始指示灯亮，开始抢答。首先按下抢答按钮的灯亮，其他无效。主持人按复位按钮，灯全灭。

（2）主持人没按开始按钮，第一个抢答者犯规，犯规者灯闪。

11.乒乓球质量检测。检测原理：固定高度下落，弹起 10次合格，合格灯亮，不合格蜂鸣器报警2 s。相邻2次反弹时间间隔小于0.5 s时，认为测试结束。

12.自动洗衣机控制。按下启动按钮QA，电机正转10周，然后电机反转10周，重复5次后停止。

13.三层电梯的自动控制，如图5-80所示。

图5-80　三层电梯自动控制

控制要求：

（1）当电梯停于三楼时，按 SB1，电梯轿厢下降到 SQ1处停止；按 SB2，电梯轿厢下降到二楼停止，此时按SB3，电梯不响应。

（2）当电梯停于二楼时，按SB1电梯桥厢下降到一楼SQ1处停止；按SB3，电梯轿厢上升到三楼SQ3处停止。

（3）当电梯停于一楼时，按 SB2，电梯轿厢上升到二楼 SQ2处停止；按 SB3，电梯轿厢上升到三楼SQ3处停止。

（4）当电梯停于顶层（三楼）时，而下面有两个或两个以上楼层呼叫（本题看作一楼、二楼均呼叫）时，电梯依次下降到各楼层，停5 s后继续下降直到最低呼叫楼层停止。

（5）当电梯停于一楼时，二楼、三楼均有人呼叫时，电梯轿厢上升到二楼 SQ2处，停5 s后继续上升到三楼SQ3处停止。

（6）电梯运行（上升或下降）过程中，任何反方向呼叫信号无效。

（7）每层楼之间的到达时间设定在10 s以内，否则电梯停止。

14.电动机星三角（Y-△）降压启动PLC控制：利用PLC实现笼型异步电动机星三角（Y-△）降压启动，其电气控制线路如图5-81所示。当合上刀开关QS后，按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈、KM2线圈及通电延时型时间继电器KT线圈通电，电动机接成星形启动；同时通过KM1的动合辅助触点自锁时间继电器开始定时。当电动机接近于额定转速时，即时间继电器 KT延时时间已到 KT的延时断开动断触点断开，切断 KM2线圈电路，KM2断电释放，其主触点和辅助触点复位；同时，KT的延时动合触点闭合，使KM3线圈通电并自锁，主触点闭合，电动机接成△运行。时间继电器KT线圈也因KM3动断触点断开而失电，时间继电器复位，为下一次启动做好准备。图中的KM2、KM3动断触点是互锁控制，其作用是防止KM2、KM3线圈同时得电而造成电源短路。

图5-81　电动机Y-△降压起动电气控制线路图

15.六人组抢答器PLC控制：设计六人组抢答器，要求在主持人宣布抢答开始前进行的抢答无效。主持人先将数码版（a～g七段LED“”）显示清零，抢答仅有一人成功，数码版显示成功抢答者的号码。

16.单输入按钮/双输出信号灯 PLC控制：设计利用一个按钮控制两盏灯显示，要求按钮第一次按下后第一盏灯点亮；第二次按下后第二盏灯点亮，同时第一盏灯熄灭；第三次按下后两盏灯同时点亮；第四次按下后两盏灯同时熄灭。以后按此规律循环执行。

17.电机分时启动控制：启动开关闭合，则电动机A启动工作；启动开关断开，则电动机B启动工作；停止开关闭合，则电动机A、B同时停止工作。

18.简述PID指令的使用应注意哪些方面。

19.恒温箱PLC控制：恒温箱中装有一个电加热元件和一个制冷风扇，电加热元件和制冷风扇均只能工作在“ON”或“OFF”两种状态，即不能进行自动调节。要求恒温箱内温度恒定为50 °C，且在25～100 °C可调。

20.8盏流水灯 PLC控制：PLC输出端口控制8盏指示灯L1～L8（任意时刻仅有1盏灯点亮）。启动开关闭合后，指示灯间隔1 s自L1到L8依次循环点亮；启动开关断开后，指示灯间隔1 s自L8到L1依次循环点亮。按下停止开关后，指示灯熄灭。

21.几盏流水灯PLC控制：PLC输出端口控制指示灯L1～L12。按下启动按钮后，指示灯间隔1 s自L1到L12依次循环点亮（任意时刻仅有一盏灯点亮）；按下停止按钮后，指示灯熄灭。

22.交通灯显示PLC控制：在“交通灯显示PLC控制”基础上增加黄灯闪烁次数，要求黄灯闪烁次数由3次改为5次，其他控制要求不变。

23.交通灯显示PLC控制：要求交通灯显示PLC控制工作在以下三种状态。

（1）自动。依照“交通灯显示PLC控制”执行。

（2）急行。某个方向急行，急行开关闭合，绿灯点亮（另一方向红灯点亮），待急行结束后，急行开关断开，急行方向黄灯闪烁3次，恢复到自动状态。

（3）夜间。夜间开关闭合，各方向黄灯持续以1 s为周期亮灭。

24.密码锁PLC控制：密码锁PLC控制配有SB1～SB4四个按键，按下SB1进行开锁工作；要求先重复按下SB2三次，再重复按下SB3两次，密码锁解锁成功，否则警报器报警；按下复位键SB4，可以重新进行开锁工作，同时解除报警。

25.实现电动机顺序启动/停止PLC控制：3台电动机M1、M2、M3，启动按钮按下后，电动机间隔一段时间顺序起动工作。停止按钮按下，已运行的电动机间隔一段时间逆序停止工作。

26.运料小车PLC控制：运料小车运行控制如图5-82所示，小车起始在卸料位置，按下启动按钮，小车右行；碰到右限位开关停在装料位置，打开进料口；7 s后完成装料并关闭进料口，然后小车左行；碰到左限位开关停在卸料位置，打开出料口；5 s后完成装料并关闭出料口，完成一次运料动作。

图5-82　运料小车运行控制示意图