应用PLC－ANALYZER工程软件，解决设备修理中的疑难杂症

乔英辉

(上海电气集团上海电机厂有限公司，上海 200240)

0 引言

PLC－ANALYZER pro 5是德国AUTEM公司生产的一个工程软件系统，可对受控PLC设备进行逻辑分析和获取被记录的数据。使用此软件可以很容易地获取PLC的信息特征(例如输入、输出、标志、数据字等)并对他们进行评估。它的在线显示功能让信号波形的实时观测成为可能。此外，可对指定的特定事件进行长期记录，用于对偶然发生的错误备案，便于以后进行分析。

该软件带有各类驱动，支持西门子SIMATIC S5、S7，OMRON C/CV/CS1，三菱 MELSEC Q/A/FX等各主流PLC系统设备。

对于一般的设备而言，由于信号是缓慢变化的，设备发生故障时可以用肉眼观察PLC器件上的输入、输出状态变化，或者用相应PLC设备的编程软件来实时监控各信号状态，从而迅速地判断故障发生的原因，解决问题。对于快速、周期性工作的设备而言(例如冲床等)，其信号是快速变化的，有时根本无法观察信号的变化。运用PLC－ANALYZER pro 5软件对指定的特定事件进行长期记录的功能，可以迅速地确定故障点。

1 PLC－ANALYZER pro 5软件使用方法

以与西门子SIMATIC S7－300/400 PLC设备连接监控为例，说明软件的使用方法。首先，启动PLC －ANALYZER pro 5软件，打开“File”菜单，选择“New project”，给项目起名。选择“下一步”，进入具体的设置界面。在项目选项的地址(addresses)区域，PLC驱动选择 SIMATIC S7－MPI 2(表示与S7－300/400 PLC连接，采用MPI通讯方式，PLC地址为2)，然后在地址框内输入要监控的PLC的各类信号的位(Bit)，在右边的框内出现相应的字节(Byte)。PLC监控地址设定见图1。

图1 PLC监控地址设定

接下来在项目选项界面选择在线(online)区域。将要监控的具体的位(Bit)，从地址(addresses)区域选择，然后在在线窗口地址(addresses in online windows)区域显示。然后配置各个所监控的变量的位置、高度和颜色。再设定在线监控的采样时间，一般为20 ms。其余三个选择区域采用默认设置，最后点击确定，设置完成。PLC在线界面设置见图2。

图2 PLC在线界面设置

项目设置好以后，打开所需监控的项目，连接好MPI电缆和适配器，在PLC－ANALYZER pro 5软件的“Project”菜单，选择“Start acquisition”，开始监控。选择“Stop acquisition”，结束监控。保存记录数据，以便于以后的状态分析。

2 实例

2.1 实例1

图3 芜湖16 T离合器控制梯形图

一台JD91－16芜湖16T高速冲槽机，采用的PLC型号是OMRON CJ1M。在使用过程中，偶尔会发生无故停机的故障，有时一天几次，有时会连续正常使用几天。检查各相关的零部件，都没有任何问题。运用PLC－ANALYZER pro 5软件，联机监控。根据该设备的PLC梯形图(控制梯形图见图3)，以离合器动作信号2.06作为监控主线(因为发生停机故障的时候，离合器必定放开)，再加上各种影响离合器动作的外部信号，例如0.12(SB12 连续行程停止按钮)、0.13(脚踏开关)、0.14(SA5压片接入选择开关)、1.00(SQ4 卸片下限位开关)、1.03(SQ7终点开关)等外部信号。当又发生无故停机故障时，观察PLC－ANALYZER pro 5软件上的记录数据，发现 1.00(SQ4卸片下限位开关)信号有一个5 ms的电平跌落，当该电平跌落时，离合器信号2.06断开，冲床也就停止工作了。分析1.00(SQ4卸片下限位开关)电平跌落的原因，初步判断是该限位开关的位置处于临界状态。当冲床工作时，由于振动，限位开关偶尔会断开。确定故障原因后，调整限位开关的位置，解决了问题。PLC－ANALYZER pro 5软件对芜湖16 T高速冲槽机离合器监控图见图4。

2.2 实例2

一台HUQ400.23德国进口400 T自动上下料流水线冲床，采用的PLC型号是西门子公司的S7－400。在自动连续运行中，硅钢片下料时，偶尔没有在堆垛处落下，产生飞片现象，冲床停机并报警，报警信息为M670.5—Gr.77电磁堆垛区域－A6电流监控。飞片现象出现，既影响生产的连续性，又会出现人身伤害事故，必须及时解决。

图5 电磁吸铁控制电流流通监控

观察PLC的输入、输出点信号，没有找出问题所在。运用PLC－ANALYZER pro 5软件，对影响M670.5这个点的相关信号进行监控，具体的监控信号是电磁吸铁控制电流流通监控见图5。发现当M670.5为“1”时，I286.5这个点的信号没有出现。根据PLC程序解读，当A286.5信号为“1”时，电磁吸铁控制器使能，输出直流电压到电磁铁，同时有电流流通信号到PLC的I286.5。如果A286.5信号为“1”，经过 T314 延时 250 ms后，I286.5 信号仍为“0”，M670.5变为“1”，冲床停机报警，电磁吸铁控制器的使能信号断开。由于该电磁铁为断电吸持，通电放开型，与一般的电磁吸铁不同。使能信号的断开，使得在堆垛处该落下的硅钢片没有落下，产生飞片。对监控图二分析，出现故障时，I286.5信号缺失。拆开电磁吸铁控制器，发现电压输出信号和电流流通监控信号是并联的，不同的是该电流监控信号用光电耦合器隔离。怀疑光电耦合器不良，调换后，一切恢复正常。

2.3 实例3

一台德国进口的万家顿400T自动冲床，采用的PLC型号是西门子公司S7－400。硅钢片从模具中打出料时，一般情况几十片或上百次会发生一次故障，报警停机。报警信息为:Gr.21滑块打料器未驶出(时间监控器)。检查打料器油缸的上下位置检测接近开关，没有问题，相应的安装位置也在正常范围内。用常规检查手段，找不到故障点。用PLCANALYZER pro 5软件监控记录，根据PLC梯形图(打棒监控局部PLC梯形图见图6)，打料器信号监控图见图7。分析图7，发现当M52.4为“1”以后，M52.6没有及时为“1”。这样，当持续时间超过500 ms后，T50动作，触发 M732.0报警信号。T50就是滑块打料器驶出监控时间，这个动作要在500 ms内完成。当打棒动作时，I90.1没有及时断开，根据图纸，I90.1来自继电器K20的常开触点，K20由接近开关B20驱动。接近开关经检查没有问题，怀疑继电器K20触点不良。调换新的继电器后，一切正常。

图6 打棒监控局部PLC梯形图

图7 滑块打料器各信号监控图

3 结语

本文简单介绍了PLC－ANALYZER pro 5工程软件的功能、特点以及使用方法。通过具体的实例分析，说明了PLC－ANALYZER pro 5软件的实用性。对于偶发性故障而言，要捕捉故障发生具体部位，非常困难。利用PLC－ANALYZER pro 5软件的事件记录功能，可以在线纪录各类数据并保存，事后对其进行分析处理。对于电气技术人员来说，应用各类先进的技术手段和工具来快速分析判断电气故障发生的部位并予以解决，保证生产的正常进行。因而可以说，PLC－ANALYZER pro 5软件是一个极为有用的工具。