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PLC控制系統故障診斷技術的基本原理是利用PLC的邏輯或運算功能，把連續獲得的被控過程的各種狀態不斷地與所存儲的理想狀態進行比較，發現他們之間的差異，并檢查差異是否在所允許的范圍內，若超出范圍，說明系統有故障。
1．外部設備故障
外部設備就是與實際過程直接聯系的各種開關、傳感器、執行機構、負載等。這部分設備發生故障，直接影響系統的控制功能。
2．系統故障
這是影響系統運行的全局性故障。系統故障可分為固定性故障和偶然性故障。故障發生后，可重新啟動使系統恢復正常，則可認為是偶然性故障。重新啟動不能恢復而需要更換硬件或軟件，系統才能恢復正常，則可認為是固定故障。
3．硬件故障
這類故障主要指系統中的模板（特別是I/O模板）損壞而造成的故障。這類故障一般比較明顯，影響局部。
4．軟件故障
軟件本身所包含的錯誤，主要是軟件設計考慮不周，在執行中一旦條件滿足就會引發。在實際工程應用中，由于軟件工作復雜、工作量大，因此軟件錯誤幾乎難以避免。
對于可編程控制器組成的控制系統而言，絕大部分故障屬于上述四類故障。根據這一故障分類，可以幫助分析故障發生的部位和產生的原因。
可編程控制器的自診斷測試
可編程序控制器具有極強的自診斷測試功能，在系統發生故障時要充分利用這一功能。在進行自診斷測試時，都要使用診斷調試工具，也就是編程器。
利用系統功能進行診斷測試
利用可編程控制器本身所具有的各種功能，自行編制軟件、采取一定措施、結合具體分析確定故障原因。用戶通過程序可以編輯組織塊，來告訴CPU當出現故障時應如何處理，如果相應的故障組織塊OB沒有編程，當出現該故障時，CPU轉到“STOP”狀
