摘要：文章主要对PLC快速诊断在钻井电控系统故障分析中的应用形式进行研究。具体是在对上传和快速解读PLC程序方法、上传用户程序到电脑的方法、迅速解读用户程序的方法以及.应用PLC快速判断电控系统故障的方法进行探究。希望PLC快速诊断技术在后续的发展中获得更大的应用空间。
关键词：PLC；钻井电控系统；故障诊断；诊断方法
当下，国内钻井队所应用的电动钻机的电控设备大体上可以被细化为两个部分，即直流系统和交流系统。在交流变频电机驱动下的电动钻机实用性与环保性均处于较高层次上，其也演变成未来几年中钻机的发展趋向。PLC的功能系统与钻机电控系统中的一些电气设备存在关联性，其在判断钻机作业进程中电气设备故障类型环节上体现出时效性与精确性，本文做出如下分析。
1.上传和快速解读PLC程序方法
在全套钻井电气传动设备内，PLC（可编程逻辑控制器）借助其硬件体系内不同功能模块与将要编入用户程序达到传递信息、管控、检验与维护等目标[1]。钻井队工作人员的职责在于对其硬件结构和程序结构有全面的认识，从而确保PLC判断电控系统故障的精确性。
2.上传用户程序到电脑的方法
预备一台带有STEP7软件的电脑，参照PLC型号的差异性将其链接适配器。借用链接适配器衔接电脑与PLC，启动STEP7，在SIMATIC管理器内执行“选项”这一菜单命令，继而对“PG/PC接口”进行布设，在列表内挑选出现实应用的通信硬件与通信协议及特性。若列表内不含有预要应用的通信硬件，单击“选择”
按钮，将通信硬件驱动程序组装上去。待上述工作完成以后，STEP7和PLC信息传递的目标就顺利的达成。然后将一个新项目建设在STEP7内，存储于本地电脑存储中，安插和应用的PLC站点一致的站点，在菜单命令“PLC”选项内，点击“将站点传送至PG”，传送工序结束以后上传在STEP7内对程序进行修整、编译或监测。
3.迅速解读用户程序的方法
若想在结构繁杂的全部用户程序内探寻出系统检修者所需的的数据或逻辑命令，明确PLC在全套电气传动系统内的实用价值是极为必要的。PLC在全套电气传动系统内，以DI模块为媒介读取电机驱动系统风机启停信号、刹车启停信号、变频器启停信号等使能信号；以AI模块为媒介读取变频器转速给定、扭矩给定、油位、油温等给定信号。继而借助DO模块传达控制信号至相关的执行机构或借助通信传输给变频器，从而将PLC管控功能的实用价值发挥出来。PLC整合到的油位、油压、温度等信号，在达成其维护功能方面体现出一定的应用价值[2]。当对PLC在钻井电气传动系统内的功效有较为全面认识以后，钻井系统故障检修人员就可以在用户程序内探寻出所需命令，程序可以概述如下：点击菜单命令“选项”，继而选取“参考数据” ，最后确定“交叉参考”模块，借此途径对程序内应用的I/Q与M去除字节、应用字节以及其在哪个程序段应用有所了解。系统检修人员可借助图纸搜寻到相关使能信号的输入地址，探寻出其逻辑地址的问题也就迎刃而解了。面对模拟量预定的信号，系统故障检修人员可参照图纸与硬件体系配置给AI模块的地址信息，搜寻到相关的外设输入区PI地址，从而实现迅速找到所需逻辑指令的目标。
4.应用PLC快速判断电控系统故障
4.1 PLC及其模块故障（模块太多，型号能否具体举例详细说明?）
PLC与其模块故障常见现象为不能衔接电脑与PLC、上传与下载程序目标无法达成、PLC不能运转、模块逐渐错误等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了处理无法衔接电脑与PLC这一问题，相关人员需检查STEP7内所设定的通信驱动与通信硬件之间的匹配性，设定的通信速率或通信地址的合理性，若上述两项内容和通信硬件相一致，那么PLC的CPU损坏概率就很大，重换CPU以后再度调试。若不能上传与下载程序，则证明不是衔接接错误后，继而对装载存储器（有些型号的PLC为微存储卡、有些型号PLC为内置存储器）的完好性进行检查，调换后再度测试。若PLC不能运转，但SF故障灯亮度不减，此时很可能是用户程序错误或硬件错误，在这样的情景下检修人员需安装与下载用户程序，如果其依然无法运转，就对其硬件性能进行检查，即模块故障检测。若要迅速辨识存在故障的模块类别、机架号与插槽号，可以借助以下程序：运行菜单命令“PLC”→“诊断/设置” →“硬件诊断” →“快速查看”对话框。另外，检修人员也可以借助应用CPU的诊断缓冲区达到明确故障的目标，具体为：运行菜单命令“PLC”→“诊断/设置” →“模块信息”，“诊断缓冲区”选项卡供应了故障与事件讯息，呈现形成事件一览表，协助系统检修人员迅速获得故障成因。
通常西门子PLC及其模块稳定性优良，若接地屏蔽良好损坏概率是极小的。PLC模块损坏的原因可能串入很高的干扰电流，大都是由于接地不好产生的，也有可能是附近有比较大的动力设备，或者多个回路共有一个地线产生共地线耦合；若一次性烧了好多进口织布机的线路板，损失非常惨重，我发现机器正在运行时，机修工却在烧电焊，这样电焊机产生的高频电流就通过共有地线回路进入织布机控制线路。
针对上述情况，可以考虑采用浮动接地，不要把PLC模块上的参考电位M端子与地线直接向连，而是把参考电位M通过RC电路（10兆欧姆电阻与100nF 电容并联）和导轨与保护性接地导体内部连接，可以将寄生都高频电流放电并将静电放掉。
4.2通信故障
借助上述方法，确定不是PLC及其模块故障后，检修人员启动STEP7项目内所衔接站点的硬件体系对话框对通信故障进行迅速辨识，在硬件体系对话框内，无论是分布式I/O还是变频器任何一条连接线路出现故障，其均会在体系的线路上呈现出来，这样查寻故障的方向就不会偏离。检查通信线状况，在其结构完好性得到切实保障以后，可以确定是通信模块或通信模板存在故障，更新后再次调试。
4.3 信号故障
若钻井信号故障，检修人员可以借助STEP7的程序监视功能，对信号传入状况进行检测[3]。应用本文第一条目阐述的方式迅速明确数字信号对应的逻辑位，模拟信号关联的通道等。如果输入与输出存在，但执行器不运转，则故障可能出现在执行器或线路上；如果无输入则需检测输入线路，信号给定原件或者信号电源可能存在故障。
结束语
综合全文论述的内容，发现PLC在钻井电控系统故障检测与诊断中发挥的作用是巨大的，作为电气系统的使用者与检修人员应该对PLC的应用程序有全面的了解，对其科学应用，从而迅速快速判断和解决电控诊断与处理系统故障的目标 ，维护钻机运转的顺畅性与高效性。
参考文献
[1]刘俊,陈廷艳,石亚平,董志强,许二娟.基于PLC和自诊断技术的数控机床故障诊断[J].轻工科技,2017,05:53-55.
[2]毛行星,唐少臣,韩屹威.基于PLC电机故障诊断系统[J].数字技术与应用,2017,02:24-25.
[3]唐静.基于西门子802C的数控机床PLC故障诊断与排除[J].常州信息职业技术学院学报,2015,04:27-29+33.
作者简介
关士权，男，满族，籍贯：黑龙江双城市，学历：本科，职称：助理，研究方向：电气知识，钻井工艺。
论文作者:关士权
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/30
标签：程序论文; 故障论文; 模块论文; 信号论文; 通信论文; 硬件论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第16期论文;