I/O 系統故障是控制工程師頭疼的一個常見原因。對具有極化連接（源與匯，NPN 與 PNP）的設備進行故障排除是一項值得改進的技術。

常見故障和故障排除

當PLC輸入或輸出模塊等控制設備出現故障時，最好先驗證輸入電壓是否正確。所有 I/O 模塊都有一個公共終端，列為 C，或者可能是 COM，等等。

如果這是一個采購模塊，則該公共端子應具有 24 伏電壓。

如果它是一個漏極模塊，則公共端子應為 0 伏。

在測試現代模塊和設備時，不可能像標準按鈕那樣使用連續性測試。施加電壓時，固態元件內部的電阻會發生變化。

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

除了電壓之外，電流表（電流表）在正確使用時可能會帶來更大的好處。

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試它 - 就像標準數字萬用表中的“mA”或“A”端子。

將電流表的紅色 （+） 夾放在您要測試的輸入端子上。

將黑色 （COM） 夾放在以下位置：

對于源型輸入模塊，將 COM 置于 - 電壓電源上。根據型號，您應該會看到大約 5-50 mA 的（正）值，圖 2。

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

圖 2.源輸入模塊的測試。

圖 3.漏極輸入模塊的測試 - 請務必注意儀表上的負 （-） 符號。

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模塊出現故障。

輸出模塊

對于輸出模塊，過程非常相似，只是需要一個電阻來保護模塊和儀表，它充當虛擬負載設備。找一個 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，但請記住，下面的讀數會更低。

一個關鍵區別在于：當輸入模塊持續監控并允許電流流動時，輸出模塊將僅在端子通電時提供電流。

檢查梯形邏輯或其他程序源以確保在進行此測試之前端子已通電。

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：

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

對于漏型輸出模塊，將 COM 置于 + 電壓電源上。在這里，您應該會看到一個（負）值，同樣約為 24 mA，圖 5。

圖 4.采購輸出模塊的測試。

圖 5.漏極輸出模塊的測試 - 再次注意儀表上的負 （-） 符號。

再一次，當模塊接線和儀表正常工作時讀數為 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。

輸入輸出設備

與控制設備一樣，最好先檢查故障 I/O 設備的電源電壓。這些NPN 和 PNP 傳感器中的大多數都具有三根電線 - 這意味著電線可能在三個位置成為故障的罪魁禍首。I/O 設備本身真正脫離正常日常使用的機會實際上是相當罕見的。

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 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試這些傳感器。

請注意，傳感器將在激活時打開和關閉。如果傳感器斷電，則電流應為零。在傳感器前面放置一個物體，模擬真實世界的條件，電流應該開始流動。大多數傳感器都有有用的 LED 指示燈來顯示通電狀態。

使用之前的 1 kOhm 電阻并將一端連接到傳感器負載線（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：

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

對于 NPN 傳感器，將 COM 置于 + 電源上。在這里，您應該會看到一個（負）值，再次約為 24 mA。

圖 6.測試 PNP 傳感器 - 電流通過負載線流出，通過 1 kOhm 電阻器，進入電流表，最后回到電源負極，顯示 ~24 mA。

I/O 設備信號噪聲

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，但它在測試傳感器操作和功能時可能很重要，因此它直接適用于故障排除。

電機、線圈和螺線管等感應設備會在附近的電線上放置不需要的電壓尖峰。如果感應電壓足夠大，則會通過控制裝置發送瞬間閃爍的電流。通常這太低而不會造成傷害或破壞，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，都可以在導體周圍使用編織或箔屏蔽購買。訂購可能沒有此類屏蔽且更容易受到故障信號影響的通用電纜時要小心。

另一個簡單的解決方案是將電線與可能會丟棄不需要的感應噪聲的設備保持安全距離。理論上很簡單，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計一個安全距離，并使用適當的屏蔽電纜。