I/O 系統(tǒng)故障是控制工程師頭疼的一個(gè)常見原因。對(duì)具有極化連接（源與匯，NPN 與 PNP）的設(shè)備進(jìn)行故障排除是一項(xiàng)值得改進(jìn)的技術(shù)。

常見故障和故障排除

當(dāng)PLC輸入或輸出模塊等控制設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，最好先驗(yàn)證輸入電壓是否正確。所有 I/O 模塊都有一個(gè)公共終端，列為 C，或者可能是 COM，等等。

如果這是一個(gè)采購(gòu)模塊，則該公共端子應(yīng)具有 24 伏電壓。

如果它是一個(gè)漏極模塊，則公共端子應(yīng)為 0 伏。

在測(cè)試現(xiàn)代模塊和設(shè)備時(shí)，不可能像標(biāo)準(zhǔn)按鈕那樣使用連續(xù)性測(cè)試。施加電壓時(shí)，固態(tài)元件內(nèi)部的電阻會(huì)發(fā)生變化。

基于晶體管的設(shè)備（直流模塊、傳感器等）需要有源供電電路。電壓讀數(shù)是有效的，但這假設(shè)電路的其余部分也正常工作。

除了電壓之外，電流表（電流表）在正確使用時(shí)可能會(huì)帶來更大的好處。

輸入模塊

如果有問題的模塊是輸入模塊，則可以使用在線電流表輕松測(cè)試它 - 就像標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字萬用表中的“mA”或“A”端子。

將電流表的紅色 （+） 夾放在您要測(cè)試的輸入端子上。

將黑色 （COM） 夾放在以下位置：

對(duì)于源型輸入模塊，將 COM 置于 - 電壓電源上。根據(jù)型號(hào)，您應(yīng)該會(huì)看到大約 5-50 mA 的（正）值，圖 2。

對(duì)于漏型輸入模塊，將 COM 放在 + 電壓電源上。在這里，您應(yīng)該會(huì)看到一個(gè)（負(fù)）值，再次大約為 5-50 mA，圖 3。

圖 2.源輸入模塊的測(cè)試。

圖 3.漏極輸入模塊的測(cè)試 - 請(qǐng)務(wù)必注意儀表上的負(fù) （-） 符號(hào)。

如果您沒有看到電流，但模塊接線和儀表連接正確，那么您很可能是輸入端子或整個(gè)模塊出現(xiàn)故障。

輸出模塊

對(duì)于輸出模塊，過程非常相似，只是需要一個(gè)電阻來保護(hù)模塊和儀表，它充當(dāng)虛擬負(fù)載設(shè)備。找一個(gè) 1000 歐姆（或 1kOhm）的電阻器，只需幾美分就可以買到，并將該電阻器的一端連接到輸出端。更高的阻力很好，但請(qǐng)記住，下面的讀數(shù)會(huì)更低。

一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別在于：當(dāng)輸入模塊持續(xù)監(jiān)控并允許電流流動(dòng)時(shí)，輸出模塊將僅在端子通電時(shí)提供電流。

檢查梯形邏輯或其他程序源以確保在進(jìn)行此測(cè)試之前端子已通電。

這一次，將電流表的紅色 （+） 夾放在自由電阻端。

將黑色 （COM） 夾放在與輸入模塊相同的位置：

對(duì)于源輸出模塊，將 COM 放在 - 電壓電源上。您應(yīng)該看到大約 24 mA的（正）值，圖 4。

對(duì)于漏型輸出模塊，將 COM 置于 + 電壓電源上。在這里，您應(yīng)該會(huì)看到一個(gè)（負(fù)）值，同樣約為 24 mA，圖 5。

圖 4.采購(gòu)輸出模塊的測(cè)試。

圖 5.漏極輸出模塊的測(cè)試 - 再次注意儀表上的負(fù) （-） 符號(hào)。

再一次，當(dāng)模塊接線和儀表正常工作時(shí)讀數(shù)為 0 mA 將指示需要更換的故障模塊，或者模塊從未收到“打開”命令。

輸入輸出設(shè)備

與控制設(shè)備一樣，最好先檢查故障 I/O 設(shè)備的電源電壓。這些NPN 和 PNP 傳感器中的大多數(shù)都具有三根電線 - 這意味著電線可能在三個(gè)位置成為故障的罪魁禍?zhǔn)?。I/O 設(shè)備本身真正脫離正常日常使用的機(jī)會(huì)實(shí)際上是相當(dāng)罕見的。

首先，按照接線圖上的說明檢查 + 和 - 線的輸入電壓。確保電壓大約等于所需的輸入電壓，也在接線圖上注明。一個(gè) 10-30 vDC 和 120 vAC 傳感器看起來可能完全相同，只是印刷電壓范圍很小。

如果電源電壓合適，我們可以再次使用電流表來測(cè)試這些傳感器。

請(qǐng)注意，傳感器將在激活時(shí)打開和關(guān)閉。如果傳感器斷電，則電流應(yīng)為零。在傳感器前面放置一個(gè)物體，模擬真實(shí)世界的條件，電流應(yīng)該開始流動(dòng)。大多數(shù)傳感器都有有用的 LED 指示燈來顯示通電狀態(tài)。

使用之前的 1 kOhm 電阻并將一端連接到傳感器負(fù)載線（通常是尾纖或快速斷開線束上的黑線）。

將電流表的紅色 （+） 夾放在電阻器的自由端。

將黑色 （COM） 夾放在與控制模塊相同的位置：

對(duì)于 PNP 傳感器，將 COM 置于 - 電源上。您應(yīng)該看到大約 24 mA的（正）值，圖 6。

對(duì)于 NPN 傳感器，將 COM 置于 + 電源上。在這里，您應(yīng)該會(huì)看到一個(gè)（負(fù)）值，再次約為 24 mA。

圖 6.測(cè)試 PNP 傳感器 - 電流通過負(fù)載線流出，通過 1 kOhm 電阻器，進(jìn)入電流表，最后回到電源負(fù)極，顯示 ~24 mA。

I/O 設(shè)備信號(hào)噪聲

盡管噪聲和干擾與源和接收器或 NPN 和 PNP 主題的討論并不完全相同，但它在測(cè)試傳感器操作和功能時(shí)可能很重要，因此它直接適用于故障排除。

電機(jī)、線圈和螺線管等感應(yīng)設(shè)備會(huì)在附近的電線上放置不需要的電壓尖峰。如果感應(yīng)電壓足夠大，則會(huì)通過控制裝置發(fā)送瞬間閃爍的電流。通常這太低而不會(huì)造成傷害或破壞，但它可以作為傳感器的“激活”來接收。

防止此問題的最簡(jiǎn)單方法之一是使用屏蔽傳感器電纜來阻擋噪聲電壓。許多傳感器電纜，例如流行的 M12 快速斷開器，都可以在導(dǎo)體周圍使用編織或箔屏蔽購(gòu)買。訂購(gòu)可能沒有此類屏蔽且更容易受到故障信號(hào)影響的通用電纜時(shí)要小心。

另一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案是將電線與可能會(huì)丟棄不需要的感應(yīng)噪聲的設(shè)備保持安全距離。理論上很簡(jiǎn)單，但由于可用空間有限，通常在物理上是不可能的。盡管如此，如果可能的話，建議為控制承載線的布線設(shè)計(jì)一個(gè)安全距離，并使用適當(dāng)?shù)钠帘坞娎|。