西门子6ES7222-1HD22-0XA0供应现货

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PLC是一种使用微处理器进行数字运算操作的电子系统，以它为控制核心和其它外围电器部件一起构成可编程序控制器电气系统。当系统出现故障时，无论在硬件或工作原理上均与传统的继电控制系统有本质区别。下面举例说明如何利用PLC电控原理及状态信息进行测试、分析和判断，逐步找出故障点。

   我公司一台珩磨机，PLC采用三菱MELSECK2N，开机后机床操作面板上“PLC RUN”指示灯不亮，机床无法起动。打开机床电器柜，发现PLCCPU上“RUN”指示灯亮，但没有任何输出信号。初步怀疑输出板有故障，更换备用输出板，开机后故障如旧。从上述现象分析，该故障可能是由于偶然因素使系统进入死循环导致机床不能动作，而不是真正的硬件损坏或系统故障，只有通过特殊方法才能解决。

  1．关机拔出PLCCPU板，然后重新插入，目的是封锁电平。

  2．将PLCCPU上拨把开关放在“RESET”，位置，开机后，拨至“RUN”位置。这时PLCCPU灯亮，PLC有输出信号，操作面板“PLCRUN”指示灯亮，系统处于正常运行状态。

    一台日本产HT15数控车床，在运行中突然停止工作，CRT出现报警信号“PLC NOTREADY”，“SUM CHECK ERROR”。该机利用“累加和”诊断存放在RAM区中的PLC程序是否失效，是该PLC系统一种诊断功能。它将程序按字节累加得出的“累加和”取补后存放在RAM区中，自检时，数控系统自动统计出存放在PLC程序的“累加和”与原“累加和”相比较，相等时则自检通过，否则出现报警内容。这时，可通过调出PLC程序（即梯形图），将某条程序中插入一条自编程序，使系统重新建“累加和”，关机后再开机，“SUM CHECK ERROR”报警消失，PLC运行正常。

  要实现PLC故障的检测定位，总的维修思路是：按照正确的故障检测流程和运用有效的故障检测手段进行检测，并结合科学的逻辑分析和判断，不断缩小故障查找范围，较终找出故障点。

如果plc输入的com接电源负极，就选npn的，如果plc输入的com端接电源的正极，就选pnp的。

PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。PNP输出是低电平0，NPN输出的是高电平1。

    PNP与NPN型传感器（开关型）分为六类：

    1、NPN-NO（常开型）

    2、NPN-NC（常闭型）

    3、NPN-NC+NO（常开、常闭共有型）

    4、PNP-NO（常开型）

    5、PNP-NC（常闭型）

    6、PNP-NC+NO（常开、常闭共有型）

    PNP与NPN型传感器一般有三条引出线，即电源线VCC、0V线，out信号输出线。

    1、NPN类

    NPN是指当有信号触发时，信号输出线out和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。

    对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。

    对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。

    对于NPN-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。

    2、PNP类

    PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和0v线连接，相当于输出低电平，ov。

    对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0v线和out线断开。有信号触发时，发出与OV相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出输出低电平OV。

    对于PNP-NC型，在没有信号触发时，发出与0V线相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出低电平0V。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是0V线和out线断开。

    对于PNP-NC+NO型，和NPN-NC+NO型类似，多出一个输出线OUT，及两条信号反相的输出线，根据需要取舍。

    我们一般常用的是NPN型，即高电平有效状态。PNP很少使用。

首先找到接近开关的电源端和输出端。如果是两线制，则应该有＋VDC端、输出端）或者“－”端！对于源型输入的PLC例如、西门子等（看看你是采用何种PLC）你可以将PLC自带的＋24V传感器电源联接于＋VDC端！接近开关的输出端就可以联接于PLC的输入端！对于源型输入的PLC，一旦接近开关动作，PLC输入端就会得到略小于PLC传感器电源的直流电压，从而使PLC开关量输入有效！对于三菱等PLC，由于它接收漏输入，故接近开关电源端应联接于输入端（例如X10），而输出（或者是“－”端应联接与电源地端，一旦接近开关动作，接近开关输出变低（或者接近地电位），就使得PLC输入有效！

三线式的接近开关必须联接传感器的正电源和地端！

传感器电源必须与接近开关的电源属同一电源或者应该有电流形成回路才能工作！三菱则不必区别，因为它的开关量输入已经自带电源了！

需要注意：有些接近开关虽然为两线式，但有三根线，其中有一根是屏蔽线，应区别开来！

总结：对于PLC的开关量输入回路。我个人感觉日本三菱的要好得多，甚至比西门子等赫赫大名的PLC都要实用和可靠！其主要原因是三菱等日本PLC从欧美那儿学来技术并优化设计，作到：

1、采用漏输入，输入端本来就设计为对地短路就引发开入有效！不会对电源系统构成危害，也不会由于电源故障影响其他输入回路的正常工作！

2、采用源输入，是共电源输入端。在工程实际应用中往往有太多的电缆，你可能无法保证电缆的相互接触、破损，说不定共电源的开关量线路会无意接触到设备地、外壳、其他地电位。因此可能断路电源供应回路。造成电源损坏或者烧掉保险，从而可能影响其他输入回路的正常工作。除非，每个输入回路加保险……应用成本较高也容易出现其他故障

泵站作为水利建设和管理工程的主要设施，担负着城市排水防涝、引水供水的重要任务。从20世纪90年代以来，随着IT技术的进步以及水利事业的蓬勃发展，水利行业泵站自动化的水平不断提升，泵站技术和管理水平大大提高，向国外无人化泵站监控管理发展，减人增效成果显著。在这个过程中，泵站计算机监控系统起着至关重要的作用。现代的监控系统能够实现全泵站的数据集中监控、主辅设备自动控制、远方遥控和遥调、信息远传等功能，是泵站安全、可靠和经济运行的可靠保。

 PLC发展至今已有近40年的历史，随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，工业控制领域已有翻天覆地的变化，PLC亦再不断的发展，并朝着新的技术发展。

一是PLC网络化技术的发展

其中有两个趋势：一方面，PLC网络系统已经不再是自成体系的封闭系统，而是迅速向开放式系统发展，各大品牌PLC除外形成自己各具特色的PLC网络系统，完成设备控制任务之外，还可以与上位计算机管理系统联网，实现信息交流，成为整个信息管理系统的一部分；另一方面，现场总线技术得到广泛的采用，PLC与其他安装在现场的智能化设备，比如智能仪表、传感器、智能型电磁阀、智能型驱动执行机构等，通过一根传输介质(比如双绞线、同轴电缆、光缆)链接起来，并按照同一通信规约互相传输信息，由此构成一个现场工业控制网络，这种网络与单纯的PLC远程网络相比，配置更灵活，扩展更方便，造价更低，性能价格比更好，也更具开放意义。

二是PLC向高性能小型化方向发展

PLC的功能正越来越丰富，而体积则越来越小。比如三菱的FX-IS系列PLC，较小的机种，体积仅为60×90×75mm，相当于一个继电器，但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了，而是具有越来越强的模拟量处理能力，以及其他过去只有在计算机上才能具有的高级处理能力，如浮点数运算、PID调节、温度控制、精确定位、步进驱动、报表统计等。从这种意义上说，PLC系统与DCS(集散控制系统)的差别越来越小了，用PLC同样可以构成一个过程控制系统。

三是PLC操作向简易化方向发展

目前PLC推广的难度之一就是复杂的编程使得用户望而却步，而且不同厂商PLC所有编程的语言也不尽相同，用户往往需要掌握更多种编程语言，难度较大。PID控制、网络通信、高速计数器、位置控制、数据记录、配方和文本显示器等编程和应用也是PLC程序设计中的难点，用普通的方法对它们编程时，需要熟悉有关的特殊存储器的意义，在编程时对它们赋值，运行时通过访问它们来实现对应的功能。这些程序往往还与中断有关，编程的过程既繁琐又容易出错，阻碍了PLC的进一步推广应用。PLC的发展必然朝着操作简化对复杂任务的编程，在这一点上西门子就充当了**者，西门子S7-200的编程软件设计了大量的编程向导，只需要在对话框中输入一些参数，就可以自动生成包括中断程序在内的用户程序，大大方便了用户的使用。

①美国PLC产品。美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，*的有A-B公司、通用电气(GE)公司、(Modicon)公司(现为法国施耐德电气下属子公司)、德州仪器(TexasInstruments，TI)公司等。其中A-B公司是美国较大的PLC制造商，其产品约占美国PLC市场的一半。

A-B公司产品规格齐全、种类丰富，其主推的大、中型PLC产品是PLC-5系列。该系列为模块式结构；A-B公司的小型PLC产品有SLC500系列等。GE公司的代表产品是：小型机有GE-1、GE-1-J、GE-1/P等，除GE-1/J外，均采用模块结构；中型机代表产品是GE-III，它比GE-1/P增加了中断、故障诊断等功能；大型机GE-V比GE-III增加了部分数据处理、表格处理、子程序控制等功能，并具有较强的通信功能。德州仪器(TI)公司的小型PLC新产品有510、520和TIl00等，中型PLC新产品有TI300、5TI等，大型PLC产品有PM550、530、560、565等系列。除TIl00和T1300无联网功能外，其他PLC都可实现通信，构成分布式控制系统。(Modicon)公司的代表产品是M84系列PLC。其中M84是小型机，具有模拟量控制以及与上位机通信功能；M484是中型机，其运算功能较强，可与上位机通信，也可与多台联网；M584是大型机，其容量大、数据处理和网络能力强；M884是增强型中型机，它具有小型机的结构、大型机的控制功能。

②欧洲PLC产品。德国的西门子(SIEMENS)公司、AEG公司、法国的TE公司是欧洲*的PLC制造商。德国西门子的电子产品以性能精良而久负盛名。在中、大型PLC产品领域与美国的A-B公司齐名。

西门子PLC主要产品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S5-95U属于微型整体式PLC；S5-1OOU是小型模块式PLC；S5-115U是中型PLC；S5-155U为大型机。而S7系列是西门子公司在S5系列PLC基础上近年推出的新产品，其性能价格比高，其中S7-200系列属于微型PLC；S7-300系列属于中小型PLC；S7-400系列属于中高性能的大型PLC。

③日本PLC产品。日本的小型PLC较具特色，在小型机领域中颇负盛名，某些用欧美的中型机或大型机才能实现的控制，日本的小型机就可以解决。在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的小型机，所以格外受用户欢迎。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士、日立、等，在世界小型PLC市场上，日本产品约占有70%的份额。

三菱公司较早的PLC产品是小型机F系列及其升级产品F1/F2系列。继F1/F2系列之后，三菱公司又推出FX系列和FX2系列，在容量、速度、特殊功能、网络功能等方面都有了全面的加强。FX2N是近几年推出的高功能整体式小型机，它是FX2的换代产品，各种功能都有了全面的提升。近年来还不断推出满足不同要求的微型PLC，如FXOS、FXlS、FXON、FXlN及a系列等产品。

欧姆龙公司的PLC产品，大、中、小、微型规格齐全。微型机以SP系列为代表，其体积极小，速度较快；小型机有P型、H型、CPM1A系列、CPM2A系列等；中型机有C200H、C200HS、C200HX、C200HG系列；大型机有C1000H、C2000H、CV(CV500／CVl000／CV2000／CVMl)等。

松下公司的PLC产品中，FPO为微型机，FP1为整体式小型机，FP3为中型机，FP5/FP1O、FP10S(FP10的改进型)、FP20为大型机。松下公司近几年PLC产品的主要特点是：指令系统功能强；有的机型还提供可以用FP-BASIC语言编程的CPU及多种智能模块，为复杂系统的开发提供了软件手段；FP系列的各种PLC都配置通信机制，由于它们使用的应用层通信协议具有一致性，这给构成多级PLC网络和开发PLC网络应用程序带来方便。

可编程序逻辑控制器(PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的工业自动控制装置，目前被广泛地应用于各种生产机械和生产过程的控制中。本文以plc故障维修为例，介绍利用梯形图分析、排除故障的思路。

PLC采用了微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，另外还采取了屏蔽、滤波、隔离等抗干扰的措施，因此可靠性有很大的提高。本机床使用过程中曾出现如下故障现象：合上机床控制电源，启动液压、润滑和主轴电机并于自动方式升压后，两缸不执行夹紧动作，后续过程无法继续进行。根据PLC的梯形图来分析和诊断故障是解决数控机床外围故障的基本方法。用这种方法诊断机床故障首先应该搞清机床的工作原理、动作顺序和连锁关系，然后利用CNC系统的自诊断功能或通过机外编程器，根据plc故障维修梯形图查关的输人输出及标志位的状态，从而确认故障的原因。

梯形图由电路节点和软继电器线圈按一定的逻辑关系构成梯形电路。plc故障梯形图中的继电器不是继电器控制电路中的物理继电器，它实质上是存储器中的每位触发器，因此称为“软继电器”。相应位的触发器为“1”态，表示继电器线圈通电，常开接点闭合，常闭接点打开。功能块FUN03有两个输人端，一个为置位端，另一个为复位端。当图1中上半部分接点有一支路接通时，内部自保线圈200置位为“1”，并且在断电后保持接通。当下半部分接点接通时，内部自保线圈200复位为“0”，并且断电后还保持断开的特性。

通过手持式编程器逐个监控各输人信号的通断状态，发现置位输人信号2(自动方式)，1(自动程序工作启动)，23(原位限位开关)当前状态均为接通，但200号线圈一直处于关断状态。再逐个检查复位控制信号，发现计数器C70的常开触点始终闭合。正是这一原因才使得200号线圈不能得电。只有进一步查找C70常开触点闭合的原因。在本PLC控制系统中，C70是计数器功能模块，有两个输人端，一个为计数端，另一个为复位端。预置值是指要计数的数目。当Pc机断电时，计数值有自保的作用。当计数端逻辑条件满足为ON时，计数器动作，计数1次；当复位逻辑条件满足为ON时，不论计到何数，计数器都复位，返回到预置值。

在PLC自动运行期间，利用PLC的监视功能可以不断地监视其工作情况。用编程器检测发现C70的计数值已完成预置值1000件，C70始终保持接通状态，从而使得其常开触点闭合，致使200号线圈始终保持复位状态。这时只有将复位输入信号27(任意选定的输入点)号线与公共线COM短接一下使C70复位，其常开触点才会断开，200号线圈才能得电，从而夹紧电磁阀动作，主轴端高速钢夹紧，滑架端碳素钢夹紧，继续下面的行程。

通过以析可以看出，出现上述故障是因为人为增加了1个控制工件件数的程序，当生产工件的件数已达到设定值时没有人工使计数器复位，因而使得程序不能顺序执行，机床无法进行正常工作，这一故障与机床本身无关。通过这一维修实例，总结出如下经验：在排除PLC控制系统故障过程中，不但要弄清楚整个机床的工作原理，还要弄清楚PLC梯形图的工作原理，熟练掌握编程器的使用方法，在注重查找机床本身故障的同时，也要注重某些人为设置的故障。只有综合考虑，才能快速准确地诊断故障，大大减少维修时间，使设备早日投入正常运行状态!

 由于工业生产现场的工作环境恶劣，干扰源众多，如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰，电焊机、电火花加工机床、电机的电刷等通过电磁耦合产生的工频干扰等，都会影响PLC的正常工作。 

    以下介绍PLC的故障多发点：

    1、第一类故障点(也是故障较多的地点)在继电器、接触器。

如生产线PLC控制系统的日常维护中，电气备件消耗量较大的为各类继电器或空气开关。主要原因除产品本身外，就是现场环境比较恶劣，接触器触点易打火或氧化，然后发热变形直至不能使用。所以减少此类故障应尽量选用高性能继电器，改善元器件使用环境，减少更换的频率，以减少其对系统运行的影响。     

    2、第二类故障多发点在阀门或闸板这一类的设备上。

因为这类设备的关键执行部位，相对的位移一般较大，或者要经过电气转换等几个步骤才能完成阀门或闸板的位置转换，或者利用电动执行机构推拉阀门或闸板的位置转换，机械、电气、液压等各环节稍有不到位就会产生误差或故障。长期使用缺乏维护，机械、电气失灵是故障产生的主要原因，因此在系统运行时要加强对此类设备的巡检，发现问题及时处理。我厂对此类设备建立了严格的点检制度，经常检查阀门是否变形，执行机构是否灵活可用，控制器是否有效等，很好地保证了整个控制系统的有效性。     

     3、第三类故障点可能发生在开关、极限位置、安全保护和现场操作上的一些元件或设备上。

其原因可能是因为长期磨损，也可能是长期不用而锈蚀老化。对于这类设备故障的处理主要体现在定期维护，使设备时刻处于完好状态。对于限位开关尤其是重型设备上的限位开关除了定期检修外，还要在设计的过程中加入多重的保护措施。     

    4、第四类故障点可能发生在PLC系统中的子设备。

这类设备如接线盒、线端子、螺栓螺母等处。这类故障产生的原因除了设备本身的制作工艺原因外还和安装工艺有关，如有人认为电线和螺钉连接是压的越紧越好，但在二次维修时很容易导致拆卸困难，大力拆卸时容易造成连接件及其附近部件的损害。长期的打火、锈蚀等也是造成故障的原因。根据工程经验，这类故障一般是很难发现和维修的。所以在设备的安装和维修中一定要按照安装要求的安装工艺进行，不留设备隐患。     

    5、第五类故障点是传感器和仪表。

这类故障在控制系统中一般反映在信号的不正常。这类设备安装时信号线的屏蔽层应单端可靠接地，并尽量与动力电缆分开敷设，特别是高干扰的变频器输出电缆。这类故障的发现及处理也和日常点巡检有关，发现问题应及时处理。     

    6、第六类故障主要是电源、地线和信号线的噪声(干扰)。

问题的解决或改善主要在于工程设计时的经验和日常维护中的观察分析。

尽管PLC是专门在现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定可靠，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件， 并采取必要的抗干扰措施。