双钩电镀线的 PLC 程序需通过实时状态监测、故障逻辑判断、多级报警输出、故障记录追溯四大环节实现故障诊断与报警功能，确保设备异常时快速定位问题、减少停机时间。以下是具体实现方案（以三菱 PLC 为例）：
一、故障类型与诊断逻辑设计
首先需梳理双钩电镀线的典型故障类型，针对每种故障设计 “检测信号 + 判断条件”，确保覆盖设备硬件、工艺执行、安全防护三大类故障：
| 故障类别 | 典型故障场景 | 检测信号来源（PLC 输入 / 数据） | 诊断逻辑（PLC 判断条件） |
|---|---|---|---|
| 安全类故障 | 急停触发、安全门打开、双钩碰撞风险 | 急停按钮（X6）、安全门开关（X20）、双钩位置差（D5） | 急停按钮断开（X6=OFF）；安全门未关（X20=OFF）；双钩间距＜100cm（D5＜100） |
| 设备类故障 | 电机过载、限位开关失效、行车卡阻 | 热继电器（X30/X31）、限位信号（X0~X5）、移动超时（T20） | 热继动作（X30=ON）；上升 5s 未到限位（T20=ON）；行车移动无到位信号 |
| 工艺类故障 | 浸槽超时、液位异常、温度超上限 | 浸槽定时器（T0）、液位传感器（X40）、温度模拟量（D20） | 浸槽时间超设定值 10%（T0 当前值＞D10*1.1）；液位低（X40=OFF）；温度＞90℃（D20＞90） |
二、故障诊断的 PLC 程序实现
1. 实时状态监测与故障标志位定义
为每种故障分配独立的 “故障标志位”（M 寄存器），通过逻辑指令实时监测并置位：
plaintext
// 1. 急停故障（M100） LD NOT X6 // 急停按钮按下（常闭断开，X6=OFF） SET M100 // 急停标志位置位 // 2. 双钩间距过近故障（M101） LD CMP D5 K100 // 双钩间距D5＜100cm SET M101 // 间距过近标志位 // 3. 主钩上升超时故障（M102） LD Y0 // 主钩上升输出ON TON T20 K50 // 计时5s（若5s未到限位则超时） LD T20 // 5s到且未触发上限位 AND NOT X0 // 上限位X0仍为OFF SET M102 // 上升超时标志位 // 4. 浸槽超时故障（M103） LD S4 // 主钩浸槽状态 AND T0 // 正常计时到（T0=ON） TON T21 K10 // 额外计时10s（允许超10%） LD T21 // 超10s仍未退出浸槽 SET M103 // 浸槽超时标志位 // 5. 液位低故障（M104） LD NOT X40 // 液位传感器X40=OFF（液位低） SET M104 // 液位异常标志位
2. 故障优先级与联动处理
故障按严重程度分级，高优先级故障（如急停、碰撞）立即触发停机，低优先级故障（如液位低）仅报警不强制停机，通过 “或逻辑” 覆盖所有故障：
plaintext
// 定义故障优先级（高→低） // 高优先级：急停（M100）、间距过近（M101）、电机过载（M105） // 低优先级：浸槽超时（M103）、液位低（M104） // 高优先级故障处理：立即停机+禁止所有动作 LD M100 OR M101 OR M105 SET M200 // 高优先级故障总标志 LD M200 RST Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 // 切断所有移动输出 RST Y6 Y7 // 切断搅拌、加热输出 // 低优先级故障处理：报警+工艺调整（不停机） LD M103 OR M104 SET M201 // 低优先级故障总标志 LD M103 SET S5 // 浸槽超时强制上升 LD M104 RST Y1 Y3 // 禁止新的挂钩下降（避免干烧）
三、报警输出与提示机制
通过声光报警、HMI 显示、故障代码多维度提示故障，确保操作人员快速识别问题：
1. 声光报警输出（硬件联动）
用不同颜色的指示灯和蜂鸣器区分故障等级：
plaintext
// 高优先级故障：红灯+持续蜂鸣 LD M200 OUT Y10 // 红色报警灯 OUT Y12 // 蜂鸣器（持续响） // 低优先级故障：黄灯+间歇蜂鸣 LD M201 AND NOT M200 // 非高优先级故障时 OUT Y11 // 黄色报警灯 LD M8013 // 1s脉冲 AND M201 OUT Y12 // 蜂鸣器（1s响1s停）
2. HMI 报警显示（故障代码与描述）
将故障标志位与 “故障代码” 绑定，通过 PLC 寄存器（D）传输到 HMI，实现文字提示：
plaintext
// 故障代码定义（D300存储当前故障代码） LD M100 MOV K1 D300 // 1=急停触发 LD M101 MOV K2 D300 // 2=双钩间距过近 LD M102 MOV K3 D300 // 3=主钩上升超时 LD M103 MOV K4 D300 // 4=浸槽超时 LD M104 MOV K5 D300 // 5=液位过低 // HMI关联D300，显示对应描述（如K3→“主钩上升超时，请检查限位开关”）
四、故障记录与追溯
自动记录故障发生时间、类型、处理结果，存入 PLC 寄存器或 SD 卡，便于后期分析：
1. 故障信息实时存储
plaintext
// 故障触发时记录时间（D100=年，D101=月，D102=日，D103=时，D104=分） LD M200 // 任何故障发生 PLS M300 // 上升沿触发一次记录 LD M300 MOV D100 D400 // 存储年 MOV D101 D401 // 存储月 MOV D102 D402 // 存储日 MOV D103 D403 // 存储时 MOV D104 D404 // 存储分 MOV D300 D405 // 存储故障代码 INC D406 // 故障计数（累计次数）
2. SD 卡长期存档（三菱 FX5U 为例）
通过文件操作指令将故障记录写入 SD 卡，生成 CSV 格式文件（如 “20251005_Alarm.csv”）：
plaintext
// 当故障计数满10条或每日0点，写入SD卡 LD D406=K10 OR 每日0点脉冲（M8028+定时） PLS M301 LD M301 // 调用文件写入指令（FX5U专用） FWRIT K1 "Alarm.csv" D400 K7 // 将D400~D406共7个数据写入文件 RST D400 D406 // 清空缓存，准备下次记录
五、故障复位与恢复机制
确保故障排除后，设备能安全恢复运行，避免误操作：
plaintext
// 高优先级故障复位：必须手动确认 LD M200 AND X102 // 复位按钮（X102=ON） AND 所有高优先级标志位复位（NOT M100 AND NOT M101...） RST M200 // 清除高优先级总标志 RST Y10 Y12 // 关闭红灯和蜂鸣器 // 低优先级故障复位：自动+手动结合 LD M201 AND (X102 OR 液位恢复正常（X40=ON）) // 复位按钮或故障自动解除 RST M201 // 清除低优先级总标志 RST Y11 // 关闭黄灯 // 恢复运行：从故障前状态继续 LD 复位完成（NOT M200 AND NOT M201） AND 故障前状态寄存器（D500=S4） // 记录故障时处于浸槽状态 SET S4 // 从浸槽状态继续运行
六、关键设计要点
通过以上设计，PLC 程序可实现故障的 “实时诊断 - 分级报警 - 安全处理 - 记录追溯” 闭环，显著提升双钩电镀线的可靠性和维护效率。
