第一部分：故障诊断基础

1.1 故障诊断的重要性

为什么要学习故障诊断？

• 减少设备停机时间

• 提高生产效率

• 降低维修成本

• 延长设备寿命

故障诊断的三个层次：

1. 预防性维护：定期检查，防止故障发生

2. 在线诊断：运行中发现并处理故障

3. 事后诊断：故障发生后分析原因

1.2 FX5U故障指示灯

前面板指示灯含义：

POWER（电源）指示灯：

• 绿色常亮：电源正常

• 不亮：无电源或电源故障

• 闪烁：电源电压异常

RUN（运行）指示灯：

• 绿色常亮：正常运行

• 绿色闪烁：运行中（等待启动）

• 不亮：停止状态

ERROR（错误）指示灯：

• 红色常亮：严重错误（需断电）

• 红色闪烁：轻微错误（可继续运行）

• 不亮：无错误

BATTERY（电池）指示灯：

• 红色常亮：电池电压低

• 不亮：电池正常

第二部分：软件诊断功能

2.1 GX Works3诊断工具

在线诊断功能：

菜单路径：在线 → 诊断 → PLC诊断

诊断信息包含：

1. 当前错误信息

2. 错误发生时间

3. 错误代码和说明

4. 错误发生位置

详细诊断项目：

1. CPU诊断
2. 内存诊断
3. I/O诊断
4. 通信诊断
5. 电池诊断

2.2 诊断步骤示例

标准诊断流程：

步骤1：检查指示灯状态
步骤2：连接GX Works3
步骤3：执行在线诊断
步骤4：查看错误代码
步骤5：根据手册处理
步骤6：记录诊断结果

第三部分：常见故障及处理

3.1 电源相关故障

故障现象：POWER灯不亮

可能原因：

1. 电源未接通

2. 电源电压异常

3. 保险丝熔断

4. 电源模块损坏

处理步骤：

1. 检查电源接线
2. 测量输入电压（AC100-240V或DC24V）
3. 检查保险丝
4. 更换电源模块

3.2 运行故障

故障现象：RUN灯闪烁或不亮

可能原因：

1. 程序错误

2. 参数设置错误

3. 硬件配置错误

4. 看门狗定时器溢出

处理步骤：

1. 检查程序语法
2. 检查参数设置
3. 检查硬件配置
4. 检查程序循环时间

程序检查要点：

1. 是否有END指令
2. 双线圈输出检查
3. 指令使用是否正确
4. 软元件地址是否越界

3.3 通信故障

故障现象：通信连接失败

可能原因：

1. 通信参数设置错误

2. 物理连接故障

3. IP地址冲突

4. 通信超时

处理步骤：

1. 检查通信参数
2. 检查网线/串口线
3. 检查IP地址设置
4. 检查目标设备状态
5. 使用ping命令测试

第四部分：错误代码解析

4.1 常见错误代码

错误代码格式：

主错误代码 - 子错误代码
示例：4100 - 0001

硬件相关错误：

程序相关错误：

通信相关错误：

4.2 错误记录查看

查看方法：

在线 → 监视 → 模块监视 → 错误日志

错误日志信息：

1. 错误发生时间

2. 错误代码

3. 错误内容

4. 清除时间

清除错误日志：

在线 → 诊断 → PLC诊断 → 清除错误

第五部分：程序调试技巧

5.1 程序监控功能

实时监控：

在线 → 监视 → 监视开始

监控功能：

1. 梯形图在线监控

2. 软元件值监控

3. 设备批量监控

4. 跟踪功能

梯形图监控：

• 蓝色：导通状态

• 灰色：断开状态

• 绿色框：当前执行指令

5.2 断点调试

设置断点：

步骤：
1. 在线连接PLC
2. 在梯形图中选择要暂停的行
3. 右键 → 断点设置
4. 运行到断点处暂停

断点操作：

F5：设置/清除断点
F6：执行到下一断点
F7：单步执行
F8：继续执行

5.3 跟踪功能

跟踪功能用途：

• 记录软元件变化过程

• 分析时序问题

• 查找间歇性故障

设置跟踪：

在线 → 监视 → 跟踪

跟踪参数设置：

触发条件：指定条件触发记录
采样周期：10ms-1s
记录点数：最多10000点
跟踪对象：选择要跟踪的软元件

第六部分：数据备份与恢复

6.1 程序备份

备份内容：

1. 程序（梯形图、ST、FBD等）

2. 参数设置

3. 软元件注释

4. 标签信息

5. 文件寄存器数据

备份方法：

方法1：工程文件备份

文件 → 工程另存为
选择保存位置和文件名
包含所有相关文件

方法2：PLC内存备份

在线 → 读取PLC
选择读取内容：
- 程序
- 参数
- 软元件存储器
- 文件寄存器

方法3：使用存储卡备份

步骤：
1. 插入存储卡到PLC
2. 在线 → 备份/恢复
3. 选择备份到存储卡
4. 设置备份参数

6.2 程序恢复

恢复方法：

方法1：写入PLC

在线 → 写入PLC
选择要写入的内容
确认后开始写入

方法2：从存储卡恢复

步骤：
1. 插入包含备份的存储卡
2. 在线 → 备份/恢复
3. 选择从存储卡恢复
4. 选择恢复内容

注意事项：

1. 恢复前确认PLC处于STOP状态
2. 恢复后需要重启PLC
3. 重要数据恢复前先备份当前数据

第七部分：预防性维护

7.1 定期检查项目

每日检查：

1. 指示灯状态
2. 运行声音
3. 环境温度
4. 主要参数显示

每周检查：

1. 接线端子紧固
2. 散热风扇状态
3. 电池电压
4. 错误日志检查

每月检查：

1. 程序备份
2. 内存清理
3. 参数检查
4. 通信测试

每年检查：

1. 电池更换（建议5年）
2. 清洁内部灰尘
3. 全面诊断测试
4. 备件检查

7.2 维护工具准备

必备工具：

1. 万用表
2. 螺丝刀套装
3. 绝缘胶带
4. 吹风机（清洁用）
5. 备用电池
6. 存储卡

软件工具：

1. GX Works3完整版
2. 各模块手册PDF
3. 错误代码手册
4. 备份工具

第八部分：实践任务

任务1：故障模拟与处理

要求： 模拟以下故障并处理

1. 编程错误：双线圈输出

2. 硬件故障：断开输入电源

3. 通信故障：修改IP地址导致冲突

4. 参数错误：设置错误的中断参数

处理步骤记录：

故障现象：
可能原因：
诊断步骤：
处理方法：
处理结果：

任务2：系统诊断练习

要求： 对一个运行中的系统进行全面诊断

1. 检查所有指示灯状态

2. 连接软件进行在线诊断

3. 检查错误日志

4. 监控关键参数

5. 生成诊断报告

诊断报告内容：

1. 系统基本信息
2. 硬件状态
3. 软件状态
4. 通信状态
5. 发现的问题
6. 处理建议

任务3：备份与恢复操作

要求： 完成完整的备份恢复流程

1. 创建测试程序

2. 备份到多个位置：

   • 本地硬盘

   • U盘

   • 存储卡

3. 清除PLC程序

4. 从备份恢复

5. 验证恢复结果

备份策略：

1. 日常备份（每天）
2. 更改备份（程序修改后）
3. 版本备份（重要版本）
4. 灾难备份（异地保存）

第九部分：常见问题解答

问题1：ERROR灯常亮怎么办？

处理方法：

1. 查看错误代码
2. 根据代码查找手册
3. 常见原因：
   - 程序语法错误
   - 硬件故障
   - 参数错误
4. 处理方法：
   - 修正程序
   - 检查硬件
   - 重新设置参数

问题2：程序运行异常，但无错误显示

排查步骤：

1. 使用跟踪功能记录关键点
2. 检查时序逻辑
3. 检查外部信号
4. 检查程序循环时间
5. 使用断点逐步调试

问题3：如何判断是否需要更换电池？

判断标准：

1. BATTERY灯亮（红色）
2. 查看特殊寄存器SD600（电池剩余时间）
3. 建议更换时间：
   - 新电池：约5年
   - 环境温度高时缩短
   - 频繁读写时缩短

更换步骤：

1. PLC通电状态下更换
2. 30分钟内完成更换
3. 使用原装电池
4. 更换后检查时间保持

第十部分：学习检测

选择题（每题10分）

1. FX5U ERROR灯红色闪烁表示什么？
   A) 电源故障
   B) 轻微错误
   C) 电池电压低
   D) 通信故障

2. 程序语法错误的错误代码开头是什么？
   A) 2100
   B) 4100
   C) 6300
   D) 8000

3. PLC电池建议更换周期是多久？
   A) 1年
   B) 3年
   C) 5年
   D) 10年

判断题（每题10分）

1. PLC诊断只能在线进行。（ ）

2. 更换电池必须在断电状态下进行。（ ）

3. 跟踪功能可以记录软元件的变化过程。（ ）

案例分析题（40分）

案例：某生产线PLC出现以下故障现象

• RUN灯绿色常亮

• ERROR灯红色闪烁

• 部分输出点不动作

• 触摸屏通信正常

要求分析：

1. 可能的故障原因（至少列出3个）

2. 诊断步骤

3. 处理方法

4. 预防措施

答案部分

选择题答案：

1. B 2. B 3. C

判断题答案：

1. 错（可以离线分析） 2. 错（应通电更换） 3. 对

案例分析题参考答案：

可能原因：

1. 输出点硬件故障

2. 输出点被强制

3. 程序逻辑错误

4. 输出回路故障

诊断步骤：

1. 连接GX Works3查看错误代码
2. 检查输出点状态（监控）
3. 检查强制状态
4. 检查输出回路接线
5. 使用万用表测量输出点电压

处理方法：

1. 根据错误代码处理
2. 解除强制状态
3. 检查并修复接线
4. 更换故障模块

预防措施：

1. 定期检查输出回路
2. 规范使用强制功能
3. 做好程序备份
4. 建立维护记录

第十一部分：课后作业

作业1：故障诊断手册编写

为你的PLC系统编写故障诊断手册：

1. 常见故障现象及代码

2. 诊断流程图

3. 处理方法

4. 预防措施

5. 备件清单

作业2：维护计划制定

制定详细的维护计划：

1. 日常检查清单

2. 每周维护项目

3. 每月维护项目

4. 年度大修计划

5. 备件管理计划

作业3：备份策略设计

设计合理的备份策略：

1. 备份频率

2. 备份内容

3. 存储位置

4. 恢复测试计划

5. 版本管理方法

作业4：模拟故障处理

模拟以下故障并记录处理过程：

1. 通信中断

2. 输入点故障

3. 程序丢失

4. 电源异常

5. 环境干扰

学习总结

本课重点回顾：

1. 故障诊断的基本方法

2. 错误代码的解析

3. 程序调试技巧

4. 数据备份与恢复

5. 预防性维护要点

关键技能掌握：

1. 能够诊断常见故障

2. 能够使用诊断工具

3. 能够进行程序调试

4. 能够执行备份恢复

5. 能够制定维护计划

良好习惯养成：

1. 定期备份习惯

2. 记录维护日志

3. 预防性维护意识

4. 标准化操作流程

下节课预告

第十二课：综合项目实战

• 项目分析与规划

• 系统设计与实施

• 编程与调试

• 文档整理与交付

学习建议

1. 建立自己的故障诊断手册

2. 定期进行备份操作练习

3. 参与实际设备的维护工作

4. 积累故障处理经验

5. 养成记录习惯

重要提醒：

• 处理故障前做好安全措施

• 重要操作前备份数据

• 不明故障咨询专业人员

• 建立完整的文档体系

请认真完成本课的所有实践任务，准备好后可以开始最后一课的学习。

祝您学习顺利！