上海西门子S7-1200代理商（欢迎您）总代理

上海西门子S7-1200代理商（欢迎您）总代理

怎么判断和处理西门子PLC软/硬件故障

西门子(SIMATIC)PLC以其精深的德国电路板制作工艺，在我国很多行业被广泛使用，西门子故障处理、PCL电路板修理因此成为许多企业设备维护技术人员有必要掌握的手段。
 
本文主要以西门子S5系列PLC为例剖析西门子PLC的主要故障体现以及处理办法。
 
S5系列PLC目前在我国工业市场常见的主要有U型(通用型)、W型(字处理型)、R型(开关型)等三种类型。不同类型的PLC，其故障体现和判别办法也不同。这其间，软件故障都可以使用西门子编程器处理问题，西门子PLC都留有通讯PC接口，经过伺服编程器即可以处理几乎一切的软件问题。
 
经过软件PC程序可以判别是否是软件故障，假如是硬件故障，则需求的芯片级电路板修理工程师才可对其进行修复作业，PLC一般都是模块化结构构成，较为简略的处理办法就是替换故障板卡。
 
一、软故障的判别和处理
 
S5 PLC具有自诊断才能，发作模块功用错误时往往能报警并按预先程序作出反应，经过故障指示灯就可判别。当电源正常，各指示灯也指示正常，特别是输入信号正常，但系统功用不正常(输出无或乱)时，本着先易后难、先软后硬的检修准则主要查看用户程序是否呈现问题。S5的用户程序储存在PLC的RAM中，是掉电易失性的，当后备电池故障系统电源发作闪失时，程序丢掉或紊乱的可能性就很大，当然激烈的电磁搅扰也会引起程序犯错。有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就适当简略，将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能处理问题；没有EPROM子卡的用户就要使用PG的联机功用将正确的程序发送到PLC上。需求特别阐明的是，有时简略的程序掩盖不能处理问题，这时在从头复制程序前总清一下RAM中的用户程序是适当必要的。经过将PLC上的“RUN”“ST”开关按RUN---ST---RUN---ST---RUN的次序一遍或在PG上履行“Object—Blocks—Delete---inPLC—allblocks---overall—Reset”功用就完成了RAM中程序的总清。 另外，保存在EPROM中的程序并不是满有把握的，过分信任EPROM上的程序有时会给检修带来困惑。所以经常性的查看核对EPROM中的程序，特别是PG中的备份程序就显的尤为重要。
 
二、PLC硬件故障
 
PLC的硬件故障较为直观地就能发现，修理的基本办法就是替换模块。依据故障指示灯和故障现象判别故障模块是检修的关键，盲目的替换会带来不必要的丢失。
 
(1)电源模块故障。
 
一个作业正常的电源模块，其上面的作业指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的，哪一个灯的色彩发作了变化或闪耀或平息就表明那一部分的电源有问题。“AC”灯表明PLC的沟通总电源，“AC”灯不亮时八成无作业电源，整个PLC中止。这时就应该查看电源保险丝是否熔断，替换熔丝是使用同标准同类型的保险丝，无同类型的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝阐明电路板短路或损坏，替换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯平息表明无相应的直流电源输出，当电源误差超出正常值5%时指示灯闪耀，此时尽管PLC仍能作业，但应引起注重，必要时停机检修。“BATT”变色灯是后备电源指示灯，绿色正常，黄色电量低，赤色故障。黄灯亮时就应该替换后备电池，手册规定两到三年替换锂电池一次，当红灯亮时表明后备电源系统故障，也需求替换整个模块。
 
(2)I/O模块故障。
 
输入模块一般由光电耦合电路组成；输出模块依据类型不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二极管指示。有输入信号但该点不亮或断定有输出但输出灯不亮时就应该置疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点，假如只是由于一个点的损坏就替换整个模块在经济上不合算。一般的做法是找备用点代替，然后在程序中更改相应的地址。但要留意，程序较大时查找具体地址有困难。特别强调的是，无论是替换输入模块仍是替换输出模块，都要在PLC断电的情况下进行，S5带电插拔模块是不允许的。
 
(3)CPU模块故障。
 
通用型S5 PLC的CPU模块上往往包含有通讯接口、EPROM插槽、运转开关等，故障的隐蔽性更大，由于替换CPU模块的费用很大，所以对它的故障剖析、判别要尤为细心。
 
检修实例：一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态，错误指示灯先闪耀后常亮，断电复位后故障仍旧，替换CPU模块后运转正常。在进行芯片级修理时替换了CPU但故障灯依然不断闪耀，至到替换了通讯借口板后功用才恢复正常。

PLC

 
三、外围线路故障
 
据有关文献报导，在PLC控制系统中呈现的故障率为：CPU及存储器占5%，I/O模块占15%，传感器及开关占45%，履行器占30%，接线等其他方面占5%，可见80%以上的故障呈现在外围线路。外围线路由现场输入信号(如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转化器转化的模拟量等)和现场输出信号(电磁阀、继电器、接触器、电机等)，以及导线和接线端子等组成。接线松动、元器材损坏、机械故障、搅扰等均可引起外围电路故障，排查时要细心，替换的元器材要选用功能牢靠安全系数高的优质器材。一些功用强大的控制系统选用故障代码表表明故障，对故障的剖析排除带来*便利，应好好使用。
 
总结
 
西门子PLC其他系列的故障判别和处理办法与此原理相同可顺次类推。任何芯片级精密设备遇到故障时，在没有十足把握情况下，一定要请专业的技术服务企业予以处理，私行改动程序和修理严密设备电路板可能会形成设备修理难度加大甚至报废的严重后果。

 西门子PLC中各个组织块OB的用途
PLC功能模块
1、自在循环组织块OB1
S7CPU发动完成后，操作体系循环履行OB1，OB1履行完成后，操作体系再次发动OB1。在OB1中能够调用FB、SFB、FC、SFC等用户程序使其循环履行。除OB90以外，OB1优先级低，能够被其他OB中止。OB1默认扫描监控时刻为150ms(可设置)，扫描超时，CPU主动调用)B80报错，假如程序中没有树立OB80，CPU进入中止形式。
2、日期中止组织块OB10~OB17
在CPU特点中，能够设置日期中止组织块OB10~OB17触发的日期、履行形式(抵达设定的触发日期后，OB只履行一次或按每分、每小时、每周、每月周期履行)等参数，当CPU的日期值大于设定的日期值时，触发相应的OB并按设定的形式履行。在用户程序中也能够经过调用SFC28体系函数设定CPU日期中止的参数，调用SFC30激活日期中止投入运转，与在CPU特点中的设置比较，经过用户程序，能够在CPU运转时灵敏地修正设定的参数，两种方法能够恣意挑选，也能够同时对一个OB进行设置。
3、时刻推迟中止组织块OB20~OB23
时刻推迟中止组织块OB20~OB23的优先级及更新进程映像区的参数需求在CPU特点中设置，经过调用体系函数SFC32触发履行，OB号及推迟时刻在SFC32参数中设定，推迟时刻为1~60000ms，大大优于定时器精度。
4、循环中止组织块OB30~OB38
循环中止组织块OB30~OB38按设定的时刻距离循环履行，循环中止的距离时刻在CPU特点中设定，每一个OB默认的时刻距离不同，例如)B35默认的时刻距离为100ms，在OB35中的用程序将每隔100ms调用一次，时刻距离能够自在设定，小时刻距离不能小于55ms。OB中的用户程序履行时刻必须小于设定的时刻距离，假如距离时刻较短，因为循环中止OB没有完成程序扫描而被再次调用，然后造成CPU毛病，触发OB80报错，假如程序中没有创立OB80，CPU进入中止形式。经过调用SFC39~SFC42体系函数能够禁止、推迟、使能循环中止的调用。循环中止组织块一般处理需求固定扫描周期的用户程序，例如PID函数块一般需在循环中止中调用以处理积分时刻的计算。
5、硬件中止组织块OB40~OB47
硬件中止也叫进程中止，由外部设备发生，例如功用模块FM、通讯处理器CP及数字量输入、输出模块等。一般运用具有硬件中止的数字量输入模块触发中止呼应，然后为每一个模块装备相应的中止OB(一个模块只能良一个中止OB，S7-300系列PLCCPU只能触发硬件中止OB40)，在模块装备中能够挑选输入点的上升沿、下降沿或悉数作为触发中止OB的事情。装备中的中止事情呈现，中止主程序，履行中止OB中的用户程序一个周期，然后跳回中止处持续履行主程序。运用中止与一般输入信号比较，没有主程序扫描和进程映像区更新时刻，合适需求快速呼应的运用。

假如输入模块中的一个通道触发硬件中止，操作体系将辨认模块的槽号及触发相应的OB，中止OB履行之后发送与通道相关的承认。在辨认和承认进程中，该通道再次触发的中止事情将丢掉；假如模块其他通道触发中止事情，中止不会丢掉，在当前正在运转的中止承认之后触发；假如是不同的模块触发的中止事情，中止请求被记录，中止OB在闲暇(没有模块其他通道的中止请求)时触发。经过调用SFC39~SFC42体系函数能够禁止、推迟、使能硬件中止的调用。
6、DPV1中止组织块OB55~OB57
CPU呼应PROFIBUS-DPV1从站触发的中止信息。
7、多处理器中止组织块OB60
用于S7-400系列PLC多CPU(一个机架中多刺进4个CPU完成同一个杂乱使命)处理功用，经过调用SFC35，能够触发OB60在多个CPU中同时履行。
8、时钟同步中止组织块OB61~OB64
用于处理PROFIBUS-DPV1等时钟同步，从收集各个从站的输入到逻辑结果输出，需求经过从站输入信号采样循环(信号转换)、从站背板总线循环(转换的信号从模块传递到从站接口)、PROFIBUS-DP总线循环(信号自从站传递到主站)、程序履行循环(信号的程序处理)、PROFIBUS-DP总线循环(信号从主站传递到从站)、从站背板总线循环(信号从从站接口传递到输出柜块)及模块输出循环(信号转换)7个循环，时钟同步中止将7个循环同步，优化数据的传递并确保PROFIBUS-DP各个从站数据处理的同步性。PROFIBUS时钟同步中止只能用于S7-400系列PLCCPU(具有DPV2功用)。
9、工艺同步处理中止组织块OB65
用于T-CPU(具有运动控制功用的CPU)工艺块与开始程序的同步处理。
10、冗余毛病中止组织块OB70、OB72
用于S7-400H冗余体系，当I/O冗余毛病，例如冗余的PROFIBUS-DP从站毛病时，触发OB70的调用，当CPU冗余毛病，如CPU切换、同步毛病时，触发OB72的调用。假如I/O冗余，或许CPU冗余毛病而在CPU中没有创立OB70、OB72，CPU不会进入中止形式。
11、异步毛病中止组织块OB80~OB87
异步毛病中止用于处理各种毛病事情。
OB80：处理时刻毛病、CIR(ConfigurationInRun)后的从头运转等功用，例如OB1或OB35运转超时，CPU主动调用OB80报错，假如程序中没有创立OB80，CPU进入中止形式。
OB81：处理与电源相关的各种信息(S7-400系列PLCCPU只要电池毛病时调用)，呈现毛病，CPU主动调用OB81报错，假如程序中没有创立OB81，CPU不会进入中止形式。
OB82：确诊中止，假如使能一个具有确诊中止模块的确诊功用(例如断线、传感器电源丢掉)，呈现毛病时调用OB82，假如程序中没有创立OB82，CPU进入中止形式。确诊中止还对CPU所有内外部毛病，包含模块前衔接器拔出、硬件中止丢掉等作出呼应。

高超的通讯能力和强大的集成接口使SIMATIC S7-400成为极适合诸如对整个系统进行协调的较大任务过程控制器的理想选择。CPU的分级使得性能的可扩展成为可能。

同时，对外设I/ O能力的扩展几乎是无限的。而且，程序控制器信号模块可以在系统运行中（热插拔）进行插入和删除操作，很容易进行系统扩展或模块更换。

S7-400冗余控制器
说明
西门子S7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。

应用
■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

效益
简单、高效的工程组态
  与在标准系统中一样，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势   
■  利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。
■   可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■   即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。

设计和功能
根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H，能够大限度地降低生产故障机率，大化生产率。

  SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
  ■ 出现故障时，能够无扰切换
  ■ 集成故障检测功能；提前检测故障，避免影响生产过程
  ■ 在线维护，即可在工厂运行期间，更换故障组件
  ■ 组态更改，即可在工厂运行期间，进行工厂扩容
  ■ 自动事件同步
  ■ 高可用性通信
  ■ 冗余连接I/O 设备

S7-400 PNH CPU的同步模块分为两种，一种用于长10m 的 FOC patch 光纤，另一种用于长10km 的单模全双工 LC/LC 光纤（9/125 μ）。

冗余系统的同步光纤分为1m、2m、10m 和10km 四种。同步速率达到400Mbps。
S7-400 标准控制器

说明
有一系列从入门级CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量结构;多个CPU可以在一个多值计算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高处理速度和确定性的响应时间，可缩短机器的循环周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存储器，地址范围，连接数量和执行时间。十款款标准的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 总线接口。

应用
S7- 400尤其适合于加工工业中的数据密集型任务。高处理速度和确定性的响应时间，缩短高速机械制造业设备控制的循环周期。

S7 - 400用于整体协调各种设备，控制低级别的系统。这是由高速通讯能力和集成接口来保证的。

在S7- 400的许多器件也可用于环境条件下的SIPLUS版本。

上海西门子S7-1200代理商（欢迎您）总代理