以PLC為核心的電氣控制系統，可能的故障原因多集中在三個(gè)區域：輸入側、程序本身和輸出側。輸入側指傳感器、操作元器件、信號線(xiàn)、輸入模塊等與PLC輸入有關(guān)的所有硬件。輸出側包括輸出模塊、信號線(xiàn)、指示燈、執行器件等有關(guān)的硬件當故障原因不明確時(shí)，通常是按照信號的反向流程來(lái)分區判斷。當一個(gè)執行器件未按照設計動(dòng)作時(shí)，首先看PLC輸出信號是不是正常。如果PLC輸出信號正常，則是線(xiàn)/纜或者執行元器件的問(wèn)題，本文不進(jìn)行深入討論。如果PLC輸出信號不正常，則需要檢查程序，查看哪個(gè)條件不滿(mǎn)足，并繼續追蹤，直到查出程序問(wèn)題，或者輸入問(wèn)題，并準確定位到故障點(diǎn)。
如何查程序？依據故障現場(chǎng)持續的時(shí)間，可以大致分成持續故障和短時(shí)故障兩類(lèi)。
持續故障是指故障點(diǎn)的狀態(tài)持續不變，比如某個(gè)傳感器硬件故障，信號維持一個(gè)固定的狀態(tài)。這里繼續分兩種情況討論，如果是持續作用的信號，則可以用編程軟件直接在線(xiàn)查找到問(wèn)題源。如果邏輯簡(jiǎn)單，甚至可以直接查看輸入（DI）的狀態(tài)來(lái)判斷故障點(diǎn)。比如說(shuō)，某個(gè)設備無(wú)法啟動(dòng)，是可以從從容容地進(jìn)行故障排查的。
即使故障原因持續，如果起作用的時(shí)刻比較短，則還是要按照后面說(shuō)明的短時(shí)故障去判斷。比如說(shuō)，某移動(dòng)設備的一個(gè)位置傳感器，只有設備經(jīng)過(guò)該位置時(shí)，信號才會(huì )短時(shí)出高電平，其他時(shí)刻都是低電平。如果這個(gè)傳感器失電，信號一直保持低電平，則設備經(jīng)過(guò)前，故障是不會(huì )表現出來(lái)的。
短時(shí)故障，是指故障原因出現的時(shí)間很短（尤其是偶發(fā)的短時(shí)故障），比如說(shuō)，某個(gè)傳感器的信號線(xiàn)松了，設備發(fā)生振動(dòng)，信號時(shí)斷時(shí)續，甚至十天半個(gè)月來(lái)一次?；蛘?，系統出現了干擾，某個(gè)信號偶爾會(huì )不正常反轉。短時(shí)故障也指那些故障的狀態(tài)只能在短時(shí)間顯現的情況（前一段描述的情況）。
對于短時(shí)故障，尤其是那些可能原因比較多的短時(shí)故障，無(wú)法依靠肉眼去長(cháng)期跟蹤，比較好的手段就是信號錄波?；舅悸罚簩惓５妮敵黾翱赡茉颍≒LC變量）都進(jìn)行連續狀態(tài)記錄。在出現故障時(shí)，回看故障時(shí)各變量的狀態(tài)記錄，結合程序邏輯，就可以判斷出故障點(diǎn)或者故障范圍，然后，縮小范圍繼續錄波，直到定位出故障點(diǎn)。
常用的錄波手段包括：HMI軟件的變量記錄、編程軟件的曲線(xiàn)記錄、第三方通用錄波軟件。
HMI軟件的變量記錄（也指SCADA軟件），就是在HMI里將需要記錄的變量都添加進(jìn)去，并設置成連續記錄，然后用波形查看控件進(jìn)行波形的回放。這種方法對于臨時(shí)查故障是極不方便的，因為，需要把HMI畫(huà)面停下來(lái)進(jìn)行一次畫(huà)面開(kāi)發(fā)，然后再運行起來(lái)，工作量不小，且影響操作人員的使用。另外，HMI的變量刷新速度一般較低，比如0.5s刷新周期，PLC的程序執行周期一般在100ms之內，因此，會(huì )遺漏很多細節。
PLC編程軟件能記錄曲線(xiàn)的并不多，并且也不太容易操作。比如STEP7是無(wú)法記錄曲線(xiàn)的，博圖具有軌跡功能（限于S7-1200、S7-1500等），但是其本質(zhì)是PLC內進(jìn)行記錄，然后上傳顯示，優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現每周期的記錄?？梢赃M(jìn)行條件觸發(fā)。缺點(diǎn)：不能連續跟蹤，不能脫離龐大的博圖軟件。
第三方通用錄波軟件是指那些能對多種PLC進(jìn)行連續錄波的軟件，比較常見(jiàn)的是PLC-ANALYZER、IBA。這兩個(gè)軟件都是國外的軟件，價(jià)格昂貴，無(wú)免費使用部分。一般PLC工程師無(wú)法承受。國內新出現的PLC-Recorder錄波軟件，與PLC-ANALYZER風(fēng)格、性能類(lèi)似，且其大部分功能都可以長(cháng)期免費使用。對于超短時(shí)的故障，需要采用特殊軟件或者特殊方法來(lái)進(jìn)行故障錄波和診斷。某些軟件能讓PLC自己按照掃描周期錄波，然后事后上傳顯示的編程軟件，比如前面提到的博圖軌跡功能。也包括那些通過(guò)PLC編程進(jìn)行數據緩沖，然后再打包上傳的專(zhuān)用軟件。
如果無(wú)法用特殊軟件進(jìn)行錄波（比如型號非常老的PLC），則可以采用拖尾法對于可疑的信號進(jìn)行處理，讓信號的時(shí)間變長(cháng)，然后利用通用錄波軟件或者HMI對于處理后的信號進(jìn)行錄波即可。比如某信號正常出低電平，懷疑其可能短時(shí)出現了高電平，則可以增加程序，對其進(jìn)行斷開(kāi)延時(shí)，然后記錄斷開(kāi)延時(shí)后的信號即可（如下圖所示）。對于可能出現低電平的，則可以增加接通延時(shí)來(lái)進(jìn)行拖尾，甚至兩種延時(shí)同時(shí)增加，進(jìn)行兩個(gè)方向的拖尾。
