7
西门子6ES7221-1BH22-0XA8型号含义
CPU异常:
CPU异常报警时,应CPU单元连接于内部总线上的所有器件。具体方法是依次更换可能产生故障的单元,找出故障单元,并作相应处理。
02
存储器异常:
存储器异常报警时,如果是程序存储器的问题,通过重新编程后还会再现故障。这种情况可能是噪声的干扰引起程序的变化,否则应更换存储器。
03
输入/输出单元异常、扩展单元异常:
发生这类报警时,应首先检查输入/输出单元和扩展单元连接器的插入状态、电缆连接状态,确定故障发生的某单元之后,再更换单元。
04
不执行程序:
一般情况下可依照输入---程序执行---输出的步骤进行检查
(1)输入检查是利用输入LED指示灯识别,或用写入器构成的输视器检查。当输入LED不亮时,可初步确定是外部输入系统故障,再配合万用表检查。如果输出电压不正常,就可确定是输入单元故障。当LED亮而内部监视器无显示时,则可认为是输入单元、CPU单元或扩展单元的故障。
(2) 程序执行检查是通过写入器上的监视器检查。当梯形图的接点状态与结果不一致时,则是程序错误(例如内部继电器双重使用等),或是运算部分出现故障。
(3)输出检查可用输出LED指示灯识别。当运算正确而输出LED指示错误时,则可认为是CPU单元、1/0接口单元的故障。当输出LED是亮的而无输出,则可判断是输出单元故障,或是外部负载系统出现了故障。
另外,由于PLC机型不同,1/0与LED连接方式的不一样(有的接于1/0单元接口上,有的接于1/0单元上)。所以,根据LED判断的故障范围也有差别。
05
部分程序不执行:
检查方法与前项相同
但是,如果计数器、步进控制器等的输入时间过短,则会出现无响应故障,这时应该校验输入时间是否足够大,校验可按输入时间<输入单元的较大响应时间+运算扫描时间乘以2的关系进行。
06
电源的短时掉电,程序内容也会消失:
(1) 这时除了检查电池,还要进行下述检查
(2)通过反复通断PLC本身电源来检查。为使微处理器正确启动,PLC中设有初使复位点电路和电源断开时的保存程序电路。这种电路发生故障时,就不能保存程序。所以可用电源的通、断进行检查。
(3) 如果在更换电池后仍然出现电池异常报警,就可判定是存储器或是外部回路的漏电流异常增大所致。
(4)电源的通断总是与机器系统同步发生,这时可检查机器系统产生的噪声影响。因为电源的断开是常与机器系统运行同时发生的故障,绝大部分是电机或绕组所产生的强噪声所致。
07
PROM不能运转:
先检查PROM插入是否良好,然后确定是否需要更换芯片
08
电源重新投入或复位后,动作停止:
这种故障可认为是噪声干扰或PLC内部接触不良所致。噪声原因一般都是电路板中小电容容量减小或元件性能不良所致,对接触不良原因可通过轻轻敲PLC机体进行检查。还要检查电缆和连接器的插入状态。
09
变频器对PLC模拟量的干扰:
在自动化控制系统中,变频器的使用越来越广泛,变频器对PLC模拟量干扰问题也凸显出来。下面举一个变频器对PLC模拟量干扰的例子以及用信号隔离模块克服此类干扰的解决办法。
现象说明:西门子PLC中AO点发出一路4-20mA电流控制信号,输出至西门子变频器,无法控制变频器启动。
故障查找:
1,疑似模拟量输出板卡问题,用万用表测量4-20mA输出信号,信号是正常的!
2,开始怀疑是变频器控制信号输入端有了问题,换了一台同型号变频器,问题仍然如此。
3,用一台手持式做4-20mA输出信号源,输出标准电流信号至变频器,这下变频器启动了,因而我们排除了模拟量输出板卡和变频器的故障。
4,由此推测是变频器的干扰信号传导至模拟量通道所致。
5,为了验证,在PLC模拟量4-20mA输出通道中加装了一台信号隔离模块TA3012,TA3012的输入端子5、6接模拟量输出模块,输出端子1、2端子接变频器,3、4端子接外部24VDC供电电源,变频器正常启动了。
6,据此断定,问题的根源在于变频器干扰模拟量通道所致。
相信不少自控工程师在调试系统的时候都曾经遇到变频器对PLC模拟量干扰的问题,因此,笔者在此分享一下自己的系统调试心得。
在PLC和变频器同时使用的自控系统中,应该着重注意一下事项:
1.PLC供电电源与动力系统电源(变频器电源)分别配置,且PLC的供电应该选择隔离变压器;
2.动力线尽量与信号线分开,信号线要做屏蔽;
3.无论是模拟信号输入还是模拟信号输出,模拟量通道一律使用信号隔离模块;
4.PLC程序里做软件滤波设计;
5.信号地与动力地分开设计。
做好以上五点,变频器对PLC模拟量干扰的问题,即可迎刃而解。
PLC梯形图设计六个原则对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段,每一段从较左边触点开始,由上之下向右进行编程,再把程序逐段连接起来



PLC的编程与继电器-接触器控制电路十分相似,主要原因是PLC编程时大致沿用了继电器-接触器控制电路的元件符号,仅个别之处有些不同。同时,信号的输入/输出功能上也是相同的,但PLC的控制与继电器-接触器的控制又有不同之处,主要表现在以下几个方面。
1)控制逻辑
继电器-接触器控制系统是采用硬件接线实现的,利用继电器或接触器机械触点的串联或并联,及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障,一旦系统构成后,想改变或增加功能都很困难。另外,继电器触点数目有限,因此灵活性和扩展性较差。而PLC控制系统采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,故称为“软接线”,其接线少,体积小,且灵活性和扩展性都很好。PLC由中大规模集成电路组成,功耗小。
2)工作方式
继电器-接触器控制系统采用“并行”的工作方式,即电源接通时,电路中各继电器同时处于受控状态,并联电路同时接通。而PLC是采用循环扫描方式工作,程序中各元件是按扫描顺序依次执行的,是一种“串行”工作方式。
3)控制速度
继电器-接触器控制系统控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,触点的开闭动作一般在几十毫秒量级。另外,机械触点有抖动现象。而PLC控制系统是由程序指令控制半导体电路来实现控制,属于无触点控制,速度快,一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级,且不会出现抖动。
4)定时与计数控制
继电器-接触器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器存在定时精度不高、定时范围窄、易受环境温湿度变化的影响、调整时间困难等问题,并且继电器控制系统不具备计数功能。而PLC控制系统用半导体集成电路作定时器,时基脉冲由晶体振荡器发生,精度高,调整时间方便,不受环境影响。另外PLC系统具备计数功能。
5)可靠性和可维护性
继电器-接触器控制系统中使用大量的机械触点,硬件接线多,触点开闭时容易受到电弧的损坏,且**械磨损,寿命短,所以可靠性较差,线路复杂,维护工作量大。而PLC控制系统采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,体积小、寿命长、可靠性高,外部线路简单,维护工作量小。PLC还配有自检和监督功能,还能动态地监控程序的执行情况,为现场调试和维护提供了方便。PLC控制程序设计一般分为以下5个步骤:
1. 程序设计前的准备工作
程序设计前的准备工作就是要了解控制系统的全部功能、规模、控制方式、输入/输出信号的种类和数量、是否有特殊功能的接口、与其它设备的关系、通信的内容与方式等,从而对整个控制系统建立一个整体的概念。接着进一步熟悉被控对象,可把控制对象和控制功能按照响应要求、信号用途或控制区域分类,确定检测设备和控制设备的物理位置,了解每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模及之间的关系。
2. 设计程序框图
根据软件设计规格书的总体要求和控制系统的具体情况,确定应用程序的基本结构、按程序设计标准绘制出程序结构框图,然后再根据工艺要求,绘出各功能单元的功能流程图。
3. 编写程序
根据设计出的框图逐条地编写控制程序。编写过程中要及时给程序加注释。
4. 程序调试
调试时先从各功能单元入手,设定输入信号,观察输出信号的变化情况。各功能单元调试完成后,再调试全部程序,调试各部分的接口情况,直到满意为止。程序调试可以在实验室进行,也可以在现场进行。如果在现场进行测试,需将可编程控制器系统与现场信号隔离,可以切断输入/输出模板的外部电源,以免引起机械设备动作。程序调试过程中先发现错误,后进行纠错。基本原则是“集中发现错误,集中纠正错误”。
5. 编写程序说明书
在说明书中通常对程序的控制要求、程序的结构、流程图等给以必要的说明,并且给出程序的安装操作使用步骤等.工业电气控制线路中,有不少都是通过继电器等电气元件来实现,而继电器,交流接触器的触点都只有两种状态即吸合和断开,因此,用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路时完全可以的,PLC的早期应用就是替代继电器控制系统,因此用逻辑设计方法同样也适用于PLC应用程序的设计。
当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后,实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后,甚至梯形程序也可以省略,可以直接写出于逻辑函数和表达式对用的指令语句程序。
用逻辑设计法设计PLC应用程序的一般步骤如下:
第一步:列出执行元件动作节拍表
第二步:绘制电气控制系统的状态转移图;
第三步:进行系统的逻辑设计;
第四步:编写程序;
第五步:对程序、修改和完善。