湖南西门子S7-1200*代理商（欢迎您）

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4步教你轻松调试PLC控制系统
PLC控制系统
调试工作是检查PLC控制系统能否满足控制要求的关键工作，是对系统性能的一次客观、综合的评价。系统投用前必须经过全系统功能的严格调试，直到满足要求并经有关用户代表、监理和设计等签字确认后才能交付使用。调试人员应受过系统的专门培训，对控制系统的构成、硬件和软件的使用和操作都比较熟悉。
调试人员在调试时发现的问题，都应及时联系有关设计人员，在设计人员同意后方可进行修改，修改需做详细的记录，修改后的软件要进行备份。并对调试修改部分做好文档的整理和归档。调试内容主要包括输入输出功能、控制逻辑功能、通信功能、处理器性能测试等。
一、输入输出回路调试
 
(1)模拟量输入(AI)回路调试。要仔细核对I0模块的地址分配;检查回路供电方式(内供电或外供电)是否与现场仪表相*;用信号发生器在现场端对每个通道加入信号，通常取0、50%或*三点进行检查。对有报警、联锁值的AI回路,还要在报警联锁值(如高报、低报和联锁点以及精度)进行检查,确认有关报警、联锁状态的正确性。
(2)模拟量输出(AO)回路调试。可根据回路控制的要求，用手动输出(即直接在控制系统中设定)的办法检查执行机构(如阀门开度等)，通常也取0、50%或*三点进行检查;同时通过闭环控制,检查输出是否满足有关要求。对有报警、联锁值的AO回路，还要在报警联锁值(如高报、低报和联锁点以及精度)进行检查，确认有关报警、联锁状态的正确性。
(3)开关量输入(DI)回路调试。在相应的现场端短接或断开,检查开关量输入模块对应通道地址的发光二极管的变化，同时检查通道的通、断变化。
(4)开关量输出(DO)回路调试。可通过PLC系统提供的强制功能对输出点进行检查。通过强制,检查开关量输出模块对应通道地址的发光二极管的变化，同时检查通道的通、断变化。
 
二、回路调试注意事项
(1)对开关量输入输出回路，要注意保持状态的*性原则，通常采用正逻辑原则，即当输入输出带电时,为“ON”状态,数据值为“1”;反之，当输入输出失电时,为“OFF”状态，数据值为“0”。这样，便于理解和维护。
(2)对负载大的开关量输入输出模块应通过继电器与现场隔离，即现场接点尽量不要直接与输入输出模块连接。
(3)使用PLC提供的强制功能时,要注意在测试完毕后，应还原状态;在同一时间内，不应对过多的点进行强制操作，以免损坏模块。
三、控制逻辑功能调试
 
控制逻辑功能调试，需会同设计、工艺代表和项目管理人员共同完成。要应用处理器的测试功能设定输入条件,根据处理器逻辑检查输出状态的变化是否正确，以确认系统的控制逻辑功能。对所有的联锁回路,应模拟联锁的工艺条件，仔细检查联锁动作的正确性，并做好调试记录和会签确认。
检查工作是对设计控制程序软件进行验收的过程，是调试过程中复杂、技术要求高、难度大的一项工作。特别在有技术应用、软件等情况下，更加要仔细检查其控制的正确性,应留有一定的操作裕度，同时保证工艺操作的正常运作以及系统的安全性、可靠性和灵活性。
 
四、处理器性能测试
 
处理器性能测试要按照系统说明书的要求进行，确保系统具有说明书描述的功能且稳定可靠，包括系统通信、备用电池和其他特殊模块的检查。对有冗余配置的系统必须进行冗余测试。即对冗余设计的部分进行全面的检查，包括电源冗余、处理器冗余、I0冗余和通信冗余等。
(1)电源冗余
切断其中一路电源，系统应能继续正常运行，系统无扰动;被断电的电源加电后能恢复正常。
(2)处理器冗余
切断主处理器电源或切换主处理器的运行开关，热备处理器应能自动成为主处理器,系统运行正常，输出无扰动;被断电的处理器加电后能恢复正常并处于备用状态。
(3)I0冗余
选择互为冗余、地址对应的输入和输出点，输入模块施加相同的输入信号,输出模块连接状态指示仪表。分别通断(或热插拔，如果允许)冗余输入模块和输出模块,检查其状态是否能保持不变。
(4)通信冗余
可通过切断其中一个通信模块的电源或断开一条网络，检查系统能否正常通信和运行;复位后，相应的模块状态应自动恢复正常。
冗余测试,要根据设计要求,对一切有冗余设计的模块都进行冗余检查。此外,对系统功能的检查包括系统自检、文件查找、文件编译和下装、维护信息、备份等功能。对较为复杂的PLC系统，系统功能检查还包括逻辑图组态、回路组态和特殊I0功能等内容。
 

(1)系统发指令时，电机无规则地转动；
 
(2)信号等于零时，数字显示表数值乱跳；
 
(3)传感器工作时，PLC采集过来的信号与实际参数所对应的信号值不吻合，且误差值是随机的、无规律的；
 
(4)与交流伺服系统共用同一电源(如显示器等)工作不正常。
 
三、如何解决PLC系统干扰
 
(1)理想状态下是选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线、电源接地要更加合理等等，但是需要不同设备厂商共同协作才能完成，很难做到，而且成本较高。
 
(2)利用模拟信号隔离器，有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正因为它有特强的抗*力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其对于复杂的工业现场，控制程序越来越复杂，信号隔离器对各种模拟量信号进行输入、输出、电源三端隔离，的确是当今自动化控制系统中抗干扰的有效措施之一。

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。
S7-400
    中端到性能范围内功能强大的 PLC
    可满足要求极为苛刻的任务的解决方案
    的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行调整
    可实现分布式结构，适用十分灵活
    连接方便
    通信和联网功能
    操作方便，设计简单，不含风扇
    任务增加时可顺利扩展
    多重计算：
    多个 CPU 在一个 S7-400 *控制器中同时运行。
    多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
    模块化：
    通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
    工程组态和诊断：
    结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用高级语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。
S7-400H
    具有冗余设计的高可用性自动化系统。
    用于具有很高故障要求的应用：
    重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
    冗余设计的集中功能
    提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置
    也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置
    热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。
    包含 2 个单独机架或一个分隔式*机架的配置
    通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。
S7-400F/FH
    故障型自动化系统，适用于具有很高要求的工厂
    符合相关标准的要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
    如果需要，也可通过冗余设计来实现容错
    不对相关 I/O 进行额外接线
    通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现通信
    基于带有故障模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
    适用于非相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
    隔离模块用于在一个 ET 200M 的模式下组合使用故障模块和标准模块。
产品目录 ST 70

S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到性能范围内功能强大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力，并具有的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便，因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括：
    汽车工业，如装配线
    机械设备制造，包括机械设备制造
    仓储技术
    钢铁工业
    楼宇管理系统
    发电和配电
    造纸和印刷领域
    木材加工
    食品和饮料领域
    过程工程，如水务和污水处理
    化工和石化领域
    仪表和控制
    包装机械
    制药工业
由于具有多种性能等级的 CPU，并有具备大量用户友好的功能的广泛模块，用户可以根据具体情况执行其自动化任务。
任务扩展时，可通过附加模块随时对控制器进行扩展，成本不会很高。
SIMATIC S7-400 是一种通用控制器：
    具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有*的工业适用性。
    可以带电连接和断开各模块。
S7-400H
在自动化技术的许多领域中，对自动化系统的可用性（从而故障性）的需求在不断提高。在许多领域中，设备停机会产生*的成本。此时，只有冗余系统才能满足可用性要求。
容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时，也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域：
    控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程（通常在过程工业中）。
    停产的代价十分高昂的过程。
    涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）。
    无人监视的应用
    涉及较少维护人员的应用
订货数据
关于 S7-400H 组件的订货数据，请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障自动化系统可在要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计：
    S7-400F：
    故障自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，生产过程会切换到状态并中断。
    S7-400FH：
    故障和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产过程。
通过另外使用标准模块，可以建立一个全集成控制系统，可在非相关和相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计

(2)对进入PLC体系的全部输入点(包含转换开关、按钮、继电器与接触器触点，限位开关、外表的位式调试开关等)及其与PLC输入模块的连线进行查看并反复操作，承认其正确性；
  (3)对接纳PLC输出的全部继电器、接触器线圈及其他履行元件及他们与输出模块的连线进行查看，承认其正确性；
(4)丈量并记载其回路电阻，对地绝缘电阻，必要时应按输出节点的电源电压等级，向输出回路供电，以保证输出回路未短路，否则，当输出点向输出回路送电时，会因短路而烧坏模块。
一般来说，大中型PLC假如装上模仿输入输出模块，还能够接纳和输出模仿量。在这种状况下，要对向PLC运送模仿输入信号的一次检测或变送元件，以及接纳PLC模仿输出的调理或履行设备进行查看，承认其正确性。
必要时，还应向检测与变送设备送入模仿输入量，以查验其设备的正确性及输出的模仿量是否正确并是否契合PLC所要求的标准；向接纳PLc模仿输出信号调理或履行元件，送人与PLC模仿量相同的模仿信号，查看调理可履行设备能否正常作业。装上模仿输入与输出模块的PLC，能够对出产进程中的工艺参数(模仿量)进行监测，按规划计划预订的模型进行运算与调理，实施出产工艺流程的进程操控。
本步骤至关重要，查看与调整进程杂乱且麻烦，必须认真对待。由于只要一切外部工艺设备无缺，一切送入PLC的外部节点正确、可靠、安稳，一切线路衔接无误，加上程序逻辑验证无误，则进入联动调试时，就能一举成功，收到事半功倍的效果。
6体系模仿联动空投实验
本步骤的实验意图是将通过实验室调试的PLC机及逻辑程序，放到实际工艺流程中，通过现场工艺设备的输入、输出节点及衔接线路进行体系工作的逻辑验证。
实验时，将PLC操控的工艺设备(主要指电力拖动设备)主回路断开二相(仅保留作为继电操控电源的一相)，使其在送电时不会转动。按规划要求对子体系的不同工作办法及其他操控功用，逐项进行体系模仿实验，先承认各转换开关、作业办法挑选开关，其他预置开关的正确方位，然后通过PLC起动体系，按联锁次序调查并记载PLC各输出节点所对应的继电器、接触器的吸合与断开状况，以及其次序、时刻间隔、信号指示等是否与规划的工艺流程逻辑操控要求相符，调查并记载其他设备的作业状况。
对模仿联动空投实验中不能动作的履行机构，料位开关、限位开关、外表的开关量与模仿量输入、输出节点，与其他子体系的联锁等，视具体状况选用手动辅佐、外部输入、机内强置等手法加以模仿，以协助PLC指挥整个体系按规划的逻辑操控要求工作。
7PLC操控的单体试车
本步骤实验的意图是承认PLC输出回路能否驱动继电器、接触器的正常接通，而使设备工作，并查看工作后的设备，其回来信号是否能正确送人PLC输入回路，限位开关能否正常动作。
其办法是，在PLC操控下，机内强置对应某一工艺设备(电动机、履行机构等)的输出节点，使其继电器、接触器动作，设备工作。这时应调查并记载设备运送状况，查看设备工作回来信号及限位开关、履行机构的动作是否正确无误。
实验时应特别注意，被强置的设备应悬挂工作危险指示牌，设专人值守。待机旁值守人员宣布指令后，PLC操作人员才能强置设备起动。应当特别重视的是，在整个调试进程中，没有充沛的预备，绝不允许选用强置办法起动设备，以保证安全。
8PLC操控下的体系无负荷联动试工作
本步骤的实验意图是承认通过单体无负荷试运的工艺设备与通过体系模仿试运证明逻辑无误的PLC联接后，能否按工艺要求正确工作，信号体系是否正确，查验各外部节点的可靠性、安稳性。
实验前，要编制体系无负荷联动试车计划，讨论承认后严格按计划履行。实验时，先分子体系联动，子体系的连锁用人工辅佐(节点短接或强置)，然后进行全体系联动，实验内容应包含规划要求的各种起停和工作办法、事端状况与十分状况下的停车、各种信号等。总归，应尽可能地充沛想象，使之更契合现场实际状况。事端状况可用强置办法模仿，事端点的设置要依据工艺要求断定。

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