西门子(CPU)代理商-西门子PLC/CPU代理

西门子（SIMATIC）PLC以其精湛的德国电路板制造工艺，在我国很过行业被广泛应用，西门子故障处理、PCL电路板维修因而成为很多企业设备维护技术人员必须掌握的本领。
　　本文主要以西门子S5系列PLC为例分析西门子PLC的主要主要故障表现以及处理办法。
　　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）等三种型号。不同型号的PLC，其故障表现和判断方式也不同。这其中，软件故障都可以利用西门子专用编程器解决问题，西门子PLC都留有通讯PC接口，通过专用伺服编程器即可以解决几乎所有的软件问题。
　　通过软件PC程序可以判断是否是软件故障，如果是硬件故障，则需要专用的芯片级电路板维修工程师才可对其进行修复工作，PLC一般都是模块话结构构成，较为简单的处理方式就是更换故障板卡。而上海彩亚电路板维修有限公司独有的西门子在线检测平台则可以对所有模块结构进行检测，然后对故障部位进行芯片级维修处理，从而节约客户成本超过70%以上。
　　1、软故障的判断和处理
　　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。
　　2、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。
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　　（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。
　　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。
　　3.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。
　　总结：西门子PLC其他系列的故障判断和处理方法与此原理相同可依次类推。上海彩亚电路板维修有限公司提醒：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，擅自改动程序和维修紧密设备电路板可能会造成设备维修难度加大甚至报废的严重后果。

可以使用西门子WINCC软件，或者使用第三方软件诸如GE的iFIX等通过SIMATICNETPCSOFTWARE建立OPC服务器与PLC连接C通讯。

    OPC服务器与PLCS7连接通讯的组态

    1)配置PC站的硬件机架

   SIMATICNET软件安装后，点击桌面上的StationConfigurator快捷键或任务栏的图标。

    选择1#插槽，点击Add按钮，在添加组件窗口中选择OPCServer并点击OK。

   选择3#插槽，点击Add按钮，在添加组件窗口中选择IEGeneral，点击Properties查看网络参数(StationConfigurationEditor中双击IEGeneral设置网络参数)。

    点击StationName按钮，指定PC站名称，点击OK完成站的硬件组态。

    2)配置控制台(ConfigurationConsole)的使用与设置

   打开配置控制台Start—SITMATIC—SIMATICNET—ConfigurationConsole

   ConfigurationConsole是组态设置和诊断的核心工具，用于PC硬件组态和PC应用程序的组态和诊断。正确完成PC站的硬件组态后，可以看到IEGeneral的模式从PGmode切换到Configuredmode，插槽号(Index)自动指向3。

   在AccessPoints设定窗口中，将S7ONLINE双击设置指向PCinternal(local)。此设定为PC站组态的下载做准备。

    3)在SIMATICNET中组态PCStation因字数限制省略

    4)组态下载因字数限制省略

    5)数据通信的测试---OPCScout工具进行OPCServer和PLC的数据通信测试。

S7-300PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。下面就让艾驰商城小编对西门子S7-300系列PLC的使用要点来一一为大家做介绍吧。

   （1）抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处较好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以较短线路接到中央保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。

   （2）保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地；相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。

   （3）做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端（一般在控制柜端）要可靠接地。

   （4）当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，较好还是采用信号线直接相连的方式。

   （5）应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏（盘）或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。

   PPI协议是S7-200CPU较基本的通信方式，通过原来自身的端口（PORT0或PORT1）就可以实现通信，是S7-200CPU默认的通信方式。

    二、RS485串口通讯

   第三方设备大部分支持，西门子S7PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。较简单的情况是只用发送指令（XMT）向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况，都必须通过S7PLC编写程序实现。

   当选择了自由口模式，用户可以通过发送指令（XMT）、接收指令（RCV）、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。

    三、MPI通讯

   MPI通信是一种比较简单的通信方式，MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI网络较多支持连接32个节点，较大通信距离为50M。通信距离远，还可以通过中继器扩展通信距离，但中继器也占用节点。

   MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485中继器等网络元器件。

    西门子PLC与PLC之间的MPI通信一般有3种通信方式：

    1、全局数据包通信方式

    2、无组态连接通信方式

    3、组态连接通信方式

    四、以太网通讯

   以太网的核心思想是使用共享的公共传输通道，这个思想早在1968年来源于厦威尔大学。1972年，Metcalfe和DavidBoggs（两个都是网络专家）设置了一套网络，这套网络把不同的ALTO计算机连接在一起，同时还连接了EARS激光打印机。这就是世界上第一个个人计算机局域网，这个网络在1973年5月22日首次运行。Metcalfe在首次运行这天写了一段备忘录，备忘录的意思是把该网络改名为以太网（Ethernet），其灵感来自于“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播”这一想法。1979年，DEC、Inbbb和Xerox共同将网络标准化。

   1984年，出现了细电缆以太网产品，后来陆续出现了粗电缆、双绞线、CATV同轴电缆、光缆及多种媒体的混合以太网产品。以太网是目前世界上较流行的拓朴标准之一，具有传传播速率高、网络资源丰富、系统功能强、安装简单和使用维护方便等很多优点。

    五、PROFIBUS-DP通讯

   PROFIBUS-DP现场总线是一种开放式现场总线系统，符合欧洲标准和。PROFIBUS-DP通信的结构非常精简，传输速度很高且稳定，非常适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信。