鹰潭西门子模块代理

4. 继电器时间参数的获取方法

继电器时间参数的检测主要利用电秒表和光线示波器等模拟试验的方法得到，传统检测方法测量速度慢、误差大、测量不准确等。随着计算机技术的发展，越来越多的继电器检测装置应用微处理器，这些检测装置其原理大体相同。文献中提到了一种时间参数检测电路，该电路主要组成部分为单片机，其检测原理为：当继电器触点闭合时，单片机对应输入通道电压为 5V，端口为“1”，当继电器断开时，其对应电压为 0V，I/O端口为“0”。当给继电器加励磁电压时，单片机以足够小的采样周期读取单片机对应的数字I/O端口，经过数据处理，即可计算出相应的时间参数。但是采用此种方法在继电器接直流负载时基本符合，当接交流负载时，由于交流电压是交变的，继电器断开时时单片机端口电压的瞬时值也有可能很小或接近于零。因此，在触点所接回路为交流回路时，利用触点间电压瞬时值的大小来判断触点的闭合与断开状态，误差就会很大，从而得不到准确的数值。文献中提到了一种继电器时间参数的计算机检测方法，它采用自行研制的采集板卡，其主要由单片机及其外围电路组成。该方法可以检测到继电器动作时间、动作回跳时间、释放时间、释放回跳时间等时间参数。单片机接于线圈驱动电路中控制励磁线圈通电与断电，采集继电器闭合与分断时触点的状态，并计算其时间参数。其检测原理为：当继电器线圈通电时触点经过定的动作时间才能够闭合，因此单片机先采集到数据 0，触点闭合稳定后采集到 1。在此过程中触点会产生弹跳， 才能达到稳定状态，在此期间单片机采集到的数据或为 0 或为 1。设定单片机的采样周期为 0.01ms，由单片机采集到的数据的地址值乘以采样周期，即为所求动作时间。

有了A/D、D/A单元，余下的处理都是数字量，这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强，不仅可进行数字的加、减、乘、除，还可开方，插值，还可进行浮点运算。有的还有PID指令，可对偏差制量进行比例、微分、积分运算，进而产生相应的输出。计算机能算的它几乎都能算。

这样，用PLC实现模拟量控制是*可能的。控制的单位值可小到212分之一的测量程值，多数也是足够的。

PLC进行模拟量控制，还有A/D、D/A组合在一起的单元，并可用PID或模糊控制算法实现控制，可得到很高的控制质量。

用PLC进行模拟量控制的好处是，在进行模拟量控制的同时，开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或控制的实现不如PLC方便。

当然，若纯为模拟量的系统，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。这也是应当看到的。

3.3用于运动控制

实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动控制。如机床部件的位移，常以数字量表示。

运动控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及，并也很完善。目前，*国家的金属切削机床，数控化的比率已超过40％～80％，有的甚至更高。

6ES7 307-1BA01-0AA0电源模块(2A)6ES7 307-1EA01-0AA0电源模块(5A)6ES7 307-1KA02-0AA0电源模块(10A)CPU

6ES7 312-1AE13-0AB0CPU312，32K内存6ES7 312-1AE14-0AB0

6ES7 312-5BE03-0AB0

6ES7312-5BF04-0AB0CPU312C，32K内存 10DI/6DO6ES7 313-5BF03-0AB0

6ES7313-5BG04-0AB0CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7 313-6BF03-0AB0

6ES7313-6BG04-0AB0CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO6ES7 313-6CF03-0AB0

6ES7313-6CG04-0AB0CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO6ES7 313-6CF03-0AM0CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO组合件（6ES7 313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0）6ES7 314-1AG13-0AB0CPU314,96K内存6ES7 314-1AG14-0AB0CPU314,128K内存6ES7 314-6BG03-0AB0

6ES7314-6BH04-0AB0CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7 314-6CG03-0AB0

6ES7314-6CH04-0AB0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7 314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP 192K内存/24DI/16DO/ 4AI/2AO6ES7 314-6CG03-9AM0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO组合件(6ES7 314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)6ES7 315-2AG10-0AB0CPU315-2DP, 128K内存6ES7 315-2AH14-0AB0CPU315-2DP, 256K内存6ES7 315-2EH13-0AB0

6ES7315-2EH14-0AB0CPU315-2 PN/DP, 256K内存6ES7 317-2AJ10-0AB0

6ES7317-2AK14-0AB0CPU317-2DP,512K内存6ES7 317-2EK13-0AB0

6ES7317-2EK14-0AB0CPU317-2 PN/DP,1MB内存6ES7 318-3EL00-0AB0

6ES7318-3EL01-0AB0CPU319-3PN/DP,1.4M内存

PLC也是基于计算机的技术，并日益完善。故它也*可以用于数字量控制。

PLC可接收计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环形分配器、功放、步进电机），则*可以依NC的原理实现种种控制。

高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。所以，若PLC配置了这种单元，则*可以用NC的办法，进行数字量的控制。

新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。

3.4用于数据采集

随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如德维森公司的PLC，其数据存储区（DM区）可达到9999个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。

数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。

数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。

PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。

PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。

一、软故障的判断和处理
　　西门子S5PLC具有自诊断能力，发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应，通过故障指示灯就可判断。当电源正常，各指示灯也指示正常，特别是输入信号正常，但系统功能不正常(输出无或乱)时，本着先易后难、先软后硬的检修原则首先检查用户程序是否出现问题。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生闪失时，程序丢失或紊乱的可能性就很大，当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就相当简单，将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解决问题;没有 EPROM子卡的用户就要利用PG的联机功能将正确的程序发送到PLC上。需要特别说明的是，有时简单的程序覆盖不能解决问题，这时在重新拷贝程序前总清一下RAM中的用户程序是相当必要的。通过将PLC上的“RUN”“ST”开关按RUN---ST---RUN---ST---RUN的顺序拨打一遍或在 PG上执行“bbbbbb-Blocks-Delete---inPLC-allblocks---overall-Reset”功能就完成了RAM中程序的总清。另外，保存在EPROM中的程序并不是万无一失的，过分相信EPROM上的程序有时会给检修带来困惑。所以在PLC电源模块维修技术中经常性的检查核对EPROM中的程序，特别是PG中的备份程序就显的尤为重要。
　　PLC电源模块维修技术实例：一次，一台停机两个月的设备出现问题，上电后无法启动。工程师在检查后认为程序出错，很自然地将EPROM卡插入PLC中，总清后拷贝程序，完成后重启，故障依旧，由于程序不大，逐条把EPROM上的程序读出，与手册上的指令核对后发现完全一样，重复拷贝无效后认为是PLC硬件故障。我们用PG将备份程序调出，与EPROM上的程序进行比对，结果语句指令表相同，但程序存放地址发生了变化，把备份程序发送到PLC后设备运行正常。可见EPROM上的程序也出现了错误，用紫外线擦除后重新写入问题解决。
 
        二、外围线路故障
　　据有关文献报道，在PLC控制系统中出现的故障率为：CPU及存储器占5%，I/O模块占15%，传感器及开关占45%，执行器占30%，接线等其他方面占 5%，可见80%以上的故障出现在外围线路。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换器转换的模拟量等)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、元器件损坏、机械故障、干扰等均可引起外围电路故障，排查时要仔细，替换的元器件要选用性能可靠安全系数高的优质器件。一些功能强大的控制系统采用故障代码表表示故障，对故障的分析排除带来极大便利，应好好利用。
　　PLC电源模块维修技术实例：一台水下切粒机的控制系统出现故障，工程师发现I5.4无输入导致Q7.0无输出，切粒机无法开启。检查后发现信号转换器和接近开关同时损坏，更换后正常。象这类故障就具有一定的隐蔽性，排故时要借助万用表、系统原理图和逻辑图逐级排除。
　　三、PLC硬件故障
　　PLC的硬件故障较为直观地就能发现，维修的基本方法就是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键，盲目的更换会带来不必要的损失。
　　1、电源模块故障
　　一个工作正常的电源模块，其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的，哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源，“AC”灯不亮时多半无工作电源，整个PLC停止。这时就应该检查电源保险丝是否熔断，更换熔丝是应用同规格同型号的保险丝，无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝说明电路板短路或损坏，更换整个电源。 “5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出，当电源偏差超出正常值5%时指示灯闪烁，此时虽然PLC仍能工作，但应引起重视，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，红色故障。黄灯亮时就应该更换后备电池，手册规定两到三年更换锂电池一次，当红灯亮时表示后备电源系统故障，也需要更换整个模块。
　　2、I/O模块故障
　　输入模块一般由光电耦合电路组成;输出模块根据型号不同有继电输出、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确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点，如果只是因为一个点的损坏就更换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代，然后在程序中更改相应的地址。但要注意，程序较大是查找具体地址有困难。特别强调的是，无论是更换输入模块还是更换输出模块，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S5PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等，故障的隐蔽性更大，因为更换CPU模块的费用很大，所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。
　　PLC电源模块维修技术实例：一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态，错误指示灯先闪烁后常亮，断电复位后故障依旧，更换CPU模块后运行正常。在进行芯片级维修时更换了CPU但故障灯仍然不停闪烁，至到更换了通信借口板后功能才恢复正常。