摘要：本文重点讨论PLC控制的机电一体化系统的故障诊断方法。
关键词：PLC;机电一体化;故障机理与模型;故障诊断
1.前言
随着机电一体化技术的发展及机电一体化系统规模的不断增大，对其可靠性的要求越来越高，从而使机电一体化系统的可靠性研究日益受到广泛重视。RAS技术的研究和发展为机电一体化系统的可靠性研究提供了广泛的理论基础和技术依据。在RAS技术中，为了比较预定要修复系统的可靠度。常采用系统的利用率的定义：
从上式中可以看出：欲提高n则必须从减小妒和t两个方面着手，即RAS技术所研究的两个主要问题：可靠性设计和故障诊断技术。减小妒意味着使系统不出或少出故障，而对于一个系统而言尽管从可靠性设计、元件的严格筛选到可靠的工艺措施都考虑得很周密，但事实证明：要确保一个系统不出故障，这是不可能的，也是不现实的;减小t意味着当系统发生故障后，如何检测故障，判断故障的原因，并准确定位故障点，以便减小维修时间，这就需要故障诊断技术。本文针对机电一体化系统讨论其故障机理、故障模型及诊断方法。
2.机电一体化系统的故障机理与故障模型
众所周知：机电一体化技术涉及范围十分广泛。不同的系统规模有着不同的控制装置。PCL由于结构紧凑、性能价格比较高、编程容易，尤其它的高可靠性和高抗干扰性能，使它作为机电一体化的一项技术及其在机电一体化系统中作为顺序控制和过程控制的核心控制装置，正在机电一体化领域中起着愈来愈重要的作用。在控制系统中，PLC主要用来担负对各类检测开关的输入和对各种输出执行元件的控制。
所谓各类输入检测开关指的是控制按钮、行程开关、转换开关、限位开关、无触点开关、光电开采以及压力开关等;而输出执行元件主要指的是各类继电器、接触器、电磁阀等。在PLC控制的机电一体化系统中，其控制装置本身的可靠性已经基本解决。大量的故障机理的研究资料和实践表明：运行过程所发生的故障，主要来源于输入检测开关和输出执行元件。对于一个比较复杂的机电一体化系统。查找和发现输入检测开关和输出执行元件的故障一般是比较麻烦和复杂的，也需耗费大量的时间和精力。因此，对输入检测开关和输出执行元件进行故障诊断，这对于缩短维修时间，提高系统的利用率显然具有重要的意义。
一般来说，输入检测元件和输出执行元件的故障主要有两种表现形式，即瞬时性故障和永久性故障。前者主要由输入输出的触点抖动或其它瞬时干扰所引起的。对此可采用硬件去抖动和抗干扰线路、软件延时、重读等措施进行处理。由于PLC内部本身已经具备了高抗干扰性能，且工作时对输入、输出始终处于循环扫描状态，因此一般瞬时性故障是可以避免的，永久性故障则分为固定于1(s—a一1)和固定于0(s—a一0)两种。这种故障表现出来的不正常现象是：在正常的激励信号作用下，该接通的没有接通，该断开的没有断开，这些故障与系统工作状态和信号流密切相关。因此必须从故障的影响范围抽象出故障的特征，从而得到故障模型。
在机电一体化系统中，输出执行元件和输入检测元件一个比较典型的关系是：执行元件YA控制一运动部件在A、B之间运动，为了检测运动部件的位置，在A、B两处分别装上检测开关SQ.和SQB。当YA通电时.运动部件从A向B运输，到B后停止;当YA失电后，运动部件从B返回到A而停止。对于这种形式的运动，其故障模型可表示为：
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