西门子6ES7322-1FH00-0AA0功能参数

1.总法则：
      对于PLC系统的故障检测法：一摸、二看、三闻、四听、五按迹寻踪法、六替换法。
     一摸，查CPU的温度高不高，CPU正常运行温度不超过60℃，因手能接受的温度为人体温度37～38℃，手感为宜;二看，看各板上的各模块指示灯是否正常;三闻，闻有没有异味，电子元件或线缆有无烧毁;四听，听有无异动，镙丝钉松动、继电器正常工作与否，听现场工作人员的反映情况;五出现故障根据图纸和工艺流程来寻找故障所在地;六对不确定的部位进行部件替换法来确定故障。
2.具体步骤：
      当PLC的软件不正常时，主要看CPU的RUN状态是否正常，不正常则进行CPU清除后重新下载控制程序。
      当PLC硬件不正常时则要按以下顺序进行检查工作：
       1、查看PLC电源是否有电：有电则测量电压是否在+24V的±5%范围之内，有电且正常，则进行下一步;有电不正常则进行电源模块的输出端与输入端进行检测，若输出端不正常而输入端正常，则更换模块;若输入端不正常，则进行输入端的逆流法则进行相应检查，如进行24V交直流变压器的输入电压端的交流电压220V的±10%检查，正常，则更换直流24V变压器。无电则按迹寻踪，借助原理图+现场布置总图+接线图纸，检查给电源模块供电的各种电器器件的输出端的接线是否正确，不正确，重新接线;正确用万用表则检查空气开关的进线端与出线端有无正常供电，无正常供电，查明是外界还是自身原因，若为外界则是电压不足还是根本无电压，或负载过重，又或严重过流等等的分析，一直到将事故排除正常供电为止;若为本身器件坏则更换之。
    2、了解过CPU工作模式及优先级：高优先级有STOP、HOLDUP、STARTUP（WARMRESTART、COLDRESTART）;低优先级有：RUN、RUN-P（PG/PC的在线读写程序）。查看CPU是在RUN模式，或是在STOP模式，又或是RUN模式的闪烁状态和STOP模式兼有的保持模式或叫调试模式。如果仅是RUN模式则CPU和各板为正常进行第3步。如果是保持模式出现，可能是运行过程中用户程序出现断点而处于调试程序状态，或在启动模式下断点出现，对此情况重新调试好程序，再次将控制程序下载到CPU中方可。
    如果是STOP模式，目测引起STOP的原因分析：A、无电，分析无电原因，是因为供电部门出问题，还是异常掉电（因有有1K3AH的UPS保证很少发生异常掉情况），通常情况下为检修拉电了，待检修结束后进行人工送电。再利用PLC的在线功能将CPU的工作模式从STOP转换为RUN;B、CPU坏，更换新的好的同种类型同版本的CPU;C、有板子坏了，有序进行板子的更换。对于硬件更换时要注意使用与原来的器件相同的产品同型号、同版本来进行，否则会造成实际的PLC配置与相应编程软件中硬件配置数据库中硬件配置不同而无法进行用户控制程序的正常循环执行。
    3、进行各个主板和扩展板上的通迅电缆检查和各模块各LED灯的检察，看是否有坏模块出现fault灯亮，若有则该模块不正常。对于数字量输出模块上各点其实与现实生活上的电灯开关是一样的功能且为常开点，所以在线检修该模块的任一点时，只要在无接线时且该地址在控制程序不给输出信号时来检测其通不通就可以了，若通，则该点不正常，不通则正常;不正常时要进行硬件连接线的另选点重接工作;另外我们也可以用新模块进行更换后，对替换下来的模块的点进行测量通断状态，通，则该点坏，不通该点为好。对于数字量输入模块的点当于导通的线圈，为常闭状态，它可以在线或下线检测，用表检测若是坏点的话则是不通的状态，则换点重接线;好点则为通状态。只要对硬件接线重新换点重接后均要用相应编程软件对控制软件进行0X或1X地址替换工作。对于模拟量输入模块是与数字量输入模块相同，每个通道都相当于一根导线形式，也就是说相当于常闭点，所以检测通道好坏的方法为用表的测通断功能来检测，当通状态时为好，断状态时为坏通道;模拟量输出模块的检测方法与数字量输出模块相同。若坏通道则对硬件接线需要更换通道与并同时替换控制程序中的相应3X或4X地址;另外对于模拟量模块则要进行量程块的选择的检查，保险丝是否断开的检查等工作。软件配置是否正常，一般为电压1～5V或电流4～20mA，这根据所用的传感器与智能转换器类型来选择。进行过硬件点或通道更换工作后条件允许的话均要STOP
        PLC的CPU，再重新下载程序，若条件不允许则直接用更新变化来下载变化的程序而不停CPU。对于不用的输入模块的好通道/好点与后一个已用的一好通道/好点进行串联或在软件中进行特别设置。
      4、对大量输出模块的板子上的电源模块在正常生产状态时是不能断电的，因为此时断电的话，将使继电器柜中的常开继电器变为常开状态，容易发生错误，因此要对此类的输出模块进行检测时，要与现场操作人员进行联系，进行该部分相关设备进行手动操作后，再撤去数字量输出模块的供电线后对模块测点工作。
       5、各类开关类的检测工作：如继电器、接近开关、空气开关等器件的检测工作，是根据开关的类型是常闭型还是常开型来区分，用表来检测其通与不通的状态，其状态与好器件状态相反，则该器件坏了，更换之。对于电路大部情况利用常开型，它们是用来人工控制或自动控制电流的接通与断开的;对于常闭型主要用在保护电路中。借此可以知道开关类和保护类器件的正常状态为如何而正常识别器件的好坏。#p#分页标题#e#
       6、通迅模块的检测则是利用简单的用好的新的通迅模块进替换来识别板上的正在使用的模块是否正常。
       7、导线的测量方法：导线也是通过检测通断方法进行的。可以利用已知通的导线来检测不知是否好坏的导线，方法是将好的导线与未知导线连接起来后测通断状态。
        8、电阻检测：带电状态时检测电压，不带电时检测相应的电阻。
        通过以检测可以排除工作中的大部分故障，另外由于本工作涉及到交流单相电220V与直流电24V的交叉作业，工作时要注意积累安全用电知识与常识，以及在工作时的安全防范措施和煤气安全规程，以确保安全作业。

1引言

　　可编程控制器是以微处理器技术为基础，综合了计算机技术、自动化技术和通讯技术的一种新型工业控制装置。其可靠性极高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便等特点，与机器人技术、cad/cam并列称为工业生产自动化的三大支柱。它是上世纪60年代发展起来的被国外称为“先进国家三大支柱”之首的工业自动化理想控制装置，是近年来发展极为迅速，运用面极广的工业控制装置，现已广泛运用于自动化的各个领域。

2可编程序逻辑控制器（plc）

　　plc 英文名programming logic controller即可编程序逻辑控制器，是早于汽车制造行业应用并发展起来的一项技术，用于代替继电器完成机器和设备的自动控制，它的大的特点是可编程，即根据控制逻辑和控制要求的变化可重新编制程序，而不用象继电器线路一样需要重新更换原器件和重新接线。plc已集成了许多计算功能、通信功能、完成特殊控制功能的功能模块如位置控制、速度控制、过程控制等，并具有了与计算机系统的集成和连网的能力，plc自发明以来在工业自动化、交通控制、电力运输、楼宇自动化等领域得到了广泛的应用。

3PLC发展历史　

　　自1969年世界上台可编程控制器在美国dec公司诞生以来，plc走过了30余年的发展历程。回顾其发展历程，可将plc技术分为3个阶段：

　　（1） 传统plc阶段。它是plc的初阶段，也是现代plc的基础。其结构如图1所示，工作原理 如图2所示。

　　如图2所表示的一样，plc的工作原理是：首先读取输入接点的状态→然后执行程序→然后根据程序的执行结果刷新输出接点的状态→然后再读取输入接点的状态→读取输入接点的状态，如此循环执行。

由plc的工作原理可以看出：从输入端的信号状态发生变化到输出端的信号变化，中间需要执行程序（用户程序、系统程序），程序的执行需要时间，而且这个时间是不可预测的，在某些应用场合这是不允许的，如位置控制、速度控制、需要高速响应的控制，这就使得plc在这些场合不能使用或需配置昂贵的专用模块。plc系统的核心是微处理器（cpu），为防止系统程序跑飞，产生误动作，必须采取一系列硬件和软件的措施去克服这一问题，同时由于plc使用的是梯形图语言，系统本身必须带有功能强大的编译器，这样就使得plc构成的系统具有较高的价格。而且程序跑飞、编制的程序出现死循环等依然是存在的隐患问题。

　　（2） open plc阶段。open plc又称pc baseplc、softplc，是近几年提出的一种概念，它是基于开放式pc平台和开放式开发软件的plc，它能方便的与其他软件集成及网络集成。

openplc只是在它的开发环境方面提出了一个新的概念，即开放性、标准化，它的运行原理方面与传统plc相比具有实时多任务运行机制，但仍然是基于程序执行这样的基础。因此它并没有从根本上解决传统plc存在的问题，在其实现的系统中依然存在。

（3） 现场集成阶段。也就是hard plc阶段，它是一个全新的代名词，也是一个plc的新发展动向。它采用现代可编程逻辑器件cpld/fpga（complexprogrammable logic devices & field programming gatearray）作为硬件平台，采用eda（electronics designautomation）开发工具配与硬件描述语言hdl（hardware debbbbbbionlanguage）做为开发软件平台，象传统plc一样它同样是可编程的。

hardplc则抛弃了传统plc“程序”的概念，以“硬件线路”来实现控制功能，而编程改变的也只是其芯片内部的硬件连接，而不需运行软件程序，因此自然没有程序跑飞、开机复位及自带语言编译器等问题，其完成的功能与传统plc相同，而系统的造价仅是传统plc系统的十分之一，甚至更少。在硬件线路运行时所有的信号是并行运行的，而且信号的路径是可知的，信号传输的时间是可预测的，所以可用于jingque控制的需要，如位置控制、速度控制、信号处理、图像处理、高速机械等。它从根本上解决了传统plc存在的不足，代表了传统plc的终发展方向。

4plc的发展趋势

　　随着微处理器技术、超大规模集成电路技术和数字通讯技术的进步和发展，可编程序控制器也得到了迅速发展，其功能已远远超出了其定义所指的范围，其概念也日趋模糊，现代可编程控制器的发展趋势主要有以下几个方面：

　　（1） 用高性能器件，尽量缩小与工业控制计算机之间的差距。例如，德国festo公司的ipc（industrialpc）由一系列符合工业标准的模块组成，它与微机兼容且具有plc的功能。

　　（2） 丰富i/o模块，使plc在实时性、精度、分辨率、人机对话等性能方面进一步得到改善和提高。

　　（3）进一步强化网络功能，以实现信息管理自动化。例如ipc型控制器具备多种现场总线接口。如festo总线、profibus、as-i、can等，以及各种网络连接模块，如novell等，从而使plc与plc、plc与pc、plc与现场设备之间建立通讯联网。

　　（4）多种编程语言并存，互补不足。ipc型控制器除了采用梯形图、指令表编程以外，还可以用iec1131规定的用于顺序控制的标准化语言以及c、basic等计算机语言进行编程。

　　（5） 硬件结构集成化、冗余化。随着专用集成电路（asic，application specific integratedcircuits）和表面安装技术（smt，surface-mouttechnology）在plc硬件设计上的运用，使得plc产品硬件元件数量更少，集成度更高，体积更小，其可靠性更高。同时，为了进一步提高系统的可靠性，plc产品还采用了硬件冗余和容错技术。用户可以选择cpu单元、通信单元、电源单元或i/o单元甚至整个系统的冗余配置，使得整个plc系统的可靠性得以进一步加强。

5可编程控制器现场集成技术研究的意义

　　现行的可编程控制器均是由专门的生产厂商设计生产的，用户选用他们提供的专用控制器时，可能只用到它的部分功能，会造成一定的资源浪费，而且专用控制器价格高，不经济。而使用现代可编程逻辑器件来实现具有如下优点：

　　（1） 用户可以根据需要设计控制器的功能，不会造成太大的资源浪费;而且不用带自身专用的编译器，从而大大降低了系统的价格。

　　（2）用户逻辑和接口部分可以做在同一个器件内，因而让接口和用户逻辑更紧密地结合;用fpga/cpld芯片组成的系统，很自然地避开cpu的程序跑飞、死循环、复位不可靠等缺点，无需采用过多措施就能使系统具有很高的可靠性。

（3）fpga作为控制器的核心，其灵活的现场可更改性、可再配置能力，对系统的各种改进非常方便，在不更改硬件电路的基础上可以进一步提高系统的性能，也就是完成硬件的在系统升级;在线编程是fpga/cpld突出的特点，它无需改变芯片外部i/o口的连接线，可直接在用户自己设计的目标系统中或线路板上对fpga/cpld器件编程，这就打破了使用一般数字器件和plc先设计后装配的惯例，而可以先装配后编程，用在实际系统后还可以反复编程，从而开创了数字电子系统设计技术的新一页。此外，还可以通过红外线编程、超声波编程或通过电话线、internet进行在线编程。这些功能在远控或军事领域上有特殊的用途。

　　（4）fpga的性能价格比很高，用它实现的控制器的价格，几乎只是和它具有相同输入/输出端子市售可编程控制器价格的十分之一;而且其逻辑实现是并行工作的，其速度远远大于plc，这在实时系统中是非常有优势的。

　　（5）它抛弃了传统plc“程序”的概念，以“硬件线路”来实现控制功能，在硬件线路运行时所有的信号是并行运行的，而且信号的路径是可知的，信号传输的时间是可预测的，所以可用于jingque控制的需要，如位置控制、速度控制、信号处理、图象处理、高速机械等。

　　从以上优点我们可以看出，基于fpga/cpld的hardplc能更经济、更稳定、更方便地适应用户的需求，而且其实时性、灵活性远远优于传统的可编程控制器（plc）。因此，可编程控制器的现场集成技术应用非常广阔，具有很强的工程实用价值。