6ES7222-1HD22-0XA0原装库存

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PLC常见故障处理

1. 维护概述
2. 查找故障的设备
3. 基本的查找故障顺序
4. 一般查找故障步骤
5. 组件的更换
6. 增设存储器

维护概述

一般各型PLC（以下以无锡华光电子工业有限公司生产的SR系列PLC，做为描述样板，其余各型PLC大同小异）均设计成长期不间断的工作制。但是，偶然有的地方也需要对动作进行修改，迅速找到这个场所并修改它们是很重要的。修改发生在PLC以外的 动作需要许多时间。

查找故障的设备

SR PLC的指示灯及机内设备，有益于对PLC整个控制系统查找故障。编程器是主要的诊断工具，他能方便地插到PLC上面。在编程器上可以观察整个控制系统的状态，当您去查找PLC为核心的控制系统的故障时，作为一个习惯，您应带一个编程器。

基本的查找故障顺序

提出下列问题，并根据发现的合理动作逐个否定。一步一步地更换SR中的各种模块,直到故障全部排除。所有主要的修正动作能通过更换模块来完成。 除了一把螺丝和一个万用电表外，并不需要特殊的工具，不需要示波器，高级精密电压表或特殊的测试程序。

1、PWR（电源）灯亮否？如果不亮，在采用交流电源的框架的电压输入端（98-162VAC或195-252VAC）检查电源电压；对于需要直流电压的框架， 测量+24VDC和0VDC端之间的直流电压，如果不是合适的AC或DC电源，则问题发生在SR PLC之外。如AC或DC电源电压正常，但PWR灯不亮，检查保险丝， 如必要的话，就更换CPU框架。

2、PWR（电源）灯亮否？如果亮，检查显示出错的代码，对照出错代码表的代码定义，做相应的修正。

3、RUN（运行）灯亮否？如果不亮，检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出错。如RUN灯不亮，而编程器并没插上，或者编程器处于RUN方式 且没有显示出错的代码，则需要更换CPU模块。

4、BATT（电池）灯亮否？如果亮，则需要更换锂电池。由于BATT灯只是报警信号，即使电池电压过低，程序也可能尚没改变。更换电池以后， 检查程序或让PLC试运行。如果程序已有错，在完成系统编程初始化后，将录在磁带上的程序重新装入PLC。

5、在多框架系统中,如果CPU是工作的,可用RUN`继电器来检查其它几个电源的工作。如果RUN继电器未闭合(高阻态),按上面讲的第一步检查AC或DC电源如AC 或DC电源正常而继电器是断开的,则需要更换框架。

一般查找故障步骤

其他步骤于用户的逻辑知识有关。下面的一些步骤，实际上只是较普通的，对于您遇到的特定的应用问题，尚修改或调整。查找故障的较好工具就是 您的感觉和经验。首先，插上编程器，并将开关打到RUN位置，然后按下列步骤进行。

1、如果PLC停止在某些输出被激励的地方，一般是处于中间状态，则查找引起下一步操作发生的信号（输入，定时器，线川，鼓轮控制器等）。 编程器会显示那个信号的ON/OFF状态。

2、如果输入信号，将编程器显示的状态与输入模块的LED指示作比较，结果不一致，则更换输入模块。入发现在扩展框架上有多个模块要更换， 那么，在您更换模块之前，应先检查I/O扩展电缆和它的连接情况。

3、如果输入状态与输入模块的LED指示指示一致，就要比较一下发光二极管与输入装置（按钮、限位开关等）的状态。入二者不同，测量一下输入 模块，如发现有问题，需要更换I/O装置，现场接线或电源；否则，要更换输入模块。

4、如信号是线川，没有输出或输出与线川的状态不同，就得用编程器检查输出的驱动逻辑，并检查程序清单。检查应按从有到左进行， 找出**个不接通的触点，如没有通的那个是输入，就按*二和第三步检查该输入点，如是线川，就按第四步和第五步检查。要确认使主控继电器步影响逻辑操作。

5、如果信号是定时器，而且停在小于999.9的非零值上，则要更换CPU模块。

6、如果该信号控制一个计数器，首先检查控制复位的逻辑，然后是计数器信号。按上述2到5部进行。

组件的更换

下面是更换SR-211PC系统的步骤

一、更换框架

1、切断AC电源 ；如装有编程器，拔掉编程器 。
2、从框架右端的接线端板上，拔下塑料盖板，拆去电源接线。
3、拔掉所有的I/O模块。如果原先在安装时有多个工作回路的话，不要搞乱IU/O的接线，并记下每个模块在框架中的位置，以便重新插上时不至于搞错。
4、如果CPU框架，拔除CPU组件和填充模块。将它放在安全的地方，以便以后重新安装。
5、卸去底部的二个固定框架的螺丝，松开上部二个螺丝，但不用拆掉。
6、将框架向上推移一下，然后把框架向下拉出来放在旁边。
7、将新的框架 从**部螺丝上套进去，
8、装上底部螺丝，将四个螺丝都拧紧。
9、插入I/O模块，注意位置要与拆下时一致。
如果模块插错位置，将会引起控制系统危险的或错误的操作，但不会损坏模块。
10、插入卸下的CPU和填充模块。
11、在框架右边的接线端上重新接好电源接线，再盖上电源接线端的塑料盖。
12、检查一下电源接线是否正确，然后再通上电源。仔细地检查整个控制系统的工作，确保所有的I/O模块位置正确，程序没有变化。

二、CPU模块的更换

1、切断电源，如插有编程器的话，把编程器拔掉。
2、向中间挤压CPU模块面板的上下紧固扣，使它们脱出卡口。
3、把模快从槽中垂直拔出。
4、如果CPU上装着EPROM存储器，把EPROM拔下，装在新的CPU上。
5、首先将印刷线路板对准底部导槽。将新的CPU模块插入底部导槽。
6、轻微的晃动CPU模块，使CPU模块对准**部导槽。
7、把CPU模块插进框架，直到二个弹性锁扣扣进卡口。
8、重新插上编程器，并通电。
9、在对系统编程初始化后，把录在磁带上的程序重新装入。检查一下整个系统的操作。

三、I/O模块的更换

1、切断框架和I/O系统的电源。
2、卸下I/O模块接线端上塑料盖。拆下有故障模块的现场接线。
3、拆去I/O接线端的现场接线或卸下可拆卸式接线插座，这要视模块的类型而定。给每根线贴上标签或记下安装连线的标记，以便于将来重新连接。
4、向中间挤压I/O模块的上下弹性锁扣，使它们脱出卡口。

来自提升机各部分的保护信号分为立即拖闸、井口施闸、电气制动和报警4类。其中井口施闸、电气制动和报警类事故信号直接引入到PLC中，PLC将其处理后送监视器显示故障类型并控制声光报警系统报警并拖闸，而立即拖闸类事故信号除引入到PLC中处理、显示、报警外，还直接引入到安全直动回路，动作施闸系统施闸。系统的安全回路有两套，一套由PLC构成，另一套为继电器直动回路。

2、可控硅加速柜

可控硅加速柜和以前的转子接触器在布线结构上一样，承担加速时的电阻切换，主要由晶闸管及其触发回路构成。与原有的基础器相比较，它具有无触点、功耗小、维修量小等优点，因而具有广阔的应用前景。

3、交-交变频电源柜

低频电源采用全数字交-交变频器和现代控制技术,解决了矿井交流提升系统在减速段的调速与爬行问题.减速阶段在各种负载条件下均可严格按照给定的速度图运行,使交流拖动系统在负力减速方式下达到直流拖动系统的调速性能、提高了了提升效率，而且节能效果十分显著。

（1）装置采用全数字交-交变频器和逻辑无环流控制技术，省去有环流系统的3个换流电抗器，具有体积小、噪音低、空载损耗小等特点；

（2）减速段速度调节采用低频发电制动方式，将系统的动能反馈给电网。与动力制动减速相比，不仅调速性能好、减速与爬行自然过渡，而且节能效果显著；

（3）采用现代智能控制技术实现速度闭环调节，负力减速阶段在各种负载条件下均可严格按照给定的速度图运行，使交流拖动系统在减速段已达到直流拖动系统的调速性能；

（4）由于装置优良的调节性能和发电制动与电动状态的自然过渡，不需要进行任何主线路的转换。可实现正力减速与爬行、负力减速与爬行及验强等多种工作方式，在提升系统的较大静张力差允许范围内均能实现负力减速。能满足主、副井提升的所有控制要求；

（5）装置采用多CPU计算机控制系统，在I/O接口、功能单元、信息存储和系统总线等多方面采用了容错设计；系统具有完善的自诊断功能，通过彩色液晶显示器可以显示各种故障信息（70余种）、速度图和系统运行参数等，提高了系统的可靠性和可维护性。

4、上位机监控部分

基于bbbbbbs操作系统，利用VB语言，自行开发了提升软件，一方面能使计算机在屏幕上实时动态反映提升机系统的所有运行参数和运行状态，如显示主回路、低压配电回路、提升系统、速度图、液压制动系统、装卸载系统和故障信息等画面，能使司机对提升机的运行状况一目了然，若发生故障，司机能及时从监视器上了解到故障类型及位置，及时通知维修人员排除故障；另一方面能使计算机自动判断出故障类型。计算机对提升机进行故障诊断时，对系统输入的所有信号用*知识进行分析、推理，最后做出正确决策。整个故障诊断逻辑包括推理机构和知识数据库两大部分。为保证故障诊断结果的合理与正确，在决策的快速性和抗干扰能力方面作了重点考虑。

三、结束语

本电控系统除了具有《煤矿安全规程》要求的保护和闭锁功能外，还增加了软件的保护功能，提高了提升系统的安全性。由于运行故障率低，大大增加了有效提升时间，提高了矿井的提升能力。

本文以成都拜尔电力设备有限公司自行开发研制的基于贝加莱PCC为控制核心的水轮机调速器为例，从水轮机调速器的原理、硬件配置和软件结构来讲述和探讨怎样通过PCC技术来实现调速器的各种功能以及它与传统调速器相比较的区别和优势。 
关键词：可编程计算机控制器、水轮机调速器、频率测量、步进电机驱动 

1 可编程计算机控制器（PCC）的技术特点[2] 

自上世纪90年代以来可编程计算机控制器（PCC）技术进入中国控制领域，已经越来越广泛地应用于我国的许多工业技术领域，随着国内一些重要的水电行业的辅机企业在调速器和励磁上的广泛应用，其性能也得到越来越多的厂家的青睐和用户的认可。PCC技术已经逐渐掀起了一股技术革新的潮流。 

PCC（Programmble Computer Controller）即可编程计算机控制器是由奥地利贝加莱公司(B&R)1994年首先提出的。它融合了传统可编程逻辑控制器PLC和工业控制计算机IPC的优势，既有PLC的高可靠性、易扩展性，又有IPC的强运算能力和强实时性等特点，所以也是目前PLC技术发展的新方向。行业内选用PCC做硬件控制核心也正逐渐成为工业自动化控制领域的新潮流。 

与传统的PLC相比较，PCC具有以下显著优势： 

1) 定性的分时多任务操作系统：PCC借用了大型计算机的分时多任务操作系统理念，应用程序可以按照工艺功能的不同和**级的不同设成不同的任务和不同的任务级别，并可根据要求自行设定任务的循环时间。**权高的任务，可将其扫描周期设定相对更短。这样使软件的结构更加合理、科学，同时保证系统具有更高更确定的实时性能。 

2) 系统响应速度快：系统的响应速度不仅由CPU来决定，还与I/O数据的传输速度有关。PCC的主CPU本身速度较快，同时还借用大型计算机的结构，采用I/O-Processor单独处理I/O；采用DPR-Controller双向口控制器负责网络及系统的管理。也就是说，一个PCC模块上有三个处理器，既相互独立，又相互关联，较大限度地提高了整个系统的速度。 

3) 系统测频、相位测量响应速度快：传统的PLC步进式微机调速器其测频单元仍采用单片机或数字电路来实现，其响应频率低，产品一致性和可靠性差；而直接采用PCC测频，则*另设测频硬件，因此测频的可靠性非常高。因为PCC的主CPU内还含有一个独立的时间处理器TPU(Time processing unit ), 可计算处理高达4MHz至6MHz的脉冲信号。因而能巧妙地解决调速器的频率和相位测量问题，实现快速自动准同期并网。这也是基于传统PLC的调速器方案先天受限而无法企及的功能。 

4) 编程语言高级化：PCC不仅完全支持常规的梯形图、指令表、顺序功能图等IEC61131-1规定的多种语言，而且支持高级语言如：Automation Basic语言和标准C语言编程。并且可以在同一个项目中同时采用多种语言混合编程。这对于解决复杂的控制算法和工艺任务的编程尤显方便，由于其更好的可读性，也非常易于用户对控制程序进行合理的增减。 

5) 可移植性强：在不同系列、不同型号PCC上所编制的程序，都可以不用修改源码本身，而直接移植到另外的PCC系列或者型号上。这是因为贝加莱所有的PCC硬件平台都基于相同的操作系统内核，而且采用标签变量关联的编程方式，所以用户在编程时候不需要关心实际的硬件IO映射关系，而把精力投入在工艺算法本身。在完成这些工作后，最后只需要简单地将各个标签名映射在实际的IO通道即可。 

6) 高可靠性：PCC具有较高的可靠性，平均无故障时间MTBF达到50万小时（相当于57年）以上，属于免维护产品，大大**一般的PLC或IPC（目前市场上较好的PLC硬件平均无故障时间MTBF达到30万小时）。 

7) 软件开发环境集成化：PCC的软件组态开发环境采用AUTOMATION STUDIO工具，秉承一个软件工具，全部解决整个自动化项目的集成自动化思想，在这一个软件中同时集成了触摸屏画面组态、PLC编程调试、伺服驱动器的编程控制、离线在线调试等丰富的功能。从而可以大大提高项目的开发效率。 

2 PCC调速器的原理及结构[3] 

2.1 调节系统的基本原理 

PCC步进式水轮机调速器是一种以可编程计算机控制器PCC及步进电机为控制核心，与步进式液压随动系统配套组成的水轮机调速器。该调速器装置具有硬件新颖，结构简单，性能优越，可靠性高，维护量小等一系列优势。它是在总结了目前国内外调速器的较新技术与现代液压控制技术的特点设计开发的新型换代产品。其主要作用是： 

1）将机组转速及负荷给定等控制信号转换成液压信号，以控制水轮机的导叶接力器，导叶接力器与水轮机的控制环相连，从而操作导水叶。使水轮发电机组的转速保持在额定转速允许偏差内运转，以满足电网对频率质量的要求。 

2）实现水轮机转速的单机调节和控制，以适应电网负荷的增减。 

3）实现机组按规定的操作程序进行正常的自动或手动开机、空载、负载和自动停机。并能接受不同的故障信号，进行必要的机组保护操作直至紧急停机，以保机组的安全运行 

务的良好技术公司—德国康佳特科技，推出其广受欢迎的Qseven系列新品—尺寸大小μQseven计算机模块(40mmx70mm)。基于飞思卡尔i.MX6系列ARM Cortex A9处理器的conga-UMX6为下一代迷你尺寸的**旗舰模块。此模块能满足在艰困环境中的应用需求，而艰困环境中的要求不仅需要紧凑低功耗设计，也需要引人入胜的多媒体及处理性能。各种应用得益于新conga-UMX6 μQseven计算机模块的ARM传统优势，为期10年以上的供货期，仅3.5瓦功耗的高性能表现，以及宽温支持(-40°C ~+85°C)。

全新应用就绪的康佳特μQseven模块，其功能完全满足交通系统，车载系统，小型PLCs，停车场售票机，及任何对节省空间设计和低功耗要求的嵌入式或物联网(IoT)应用。

该计算机模块的使用者受益于μQseven标准的高标准化和可扩展性，可支持非常小型及扁平化的设计。此外，康佳特的完整文档、工业级驱动安装程序，以及广泛的客户支持，使OEM厂商能快速有效率的将较新处理器技术集成至其各别应用领域。得益于Qseven模块的引脚兼容性，已配置Qseven设计的客户可立即测试全新μQseven模块。

详细功能特色

康佳特全新conga-UMX6 μQseven模块，搭载飞思卡尔i.MX 6 SoCs 系列ARM Cortex A9，提供至少10年的长期供货，从1 GHz单核到双核的性能表现和高达千兆字节的强韧表贴内存。采用OpenGL ES 1.1/2.0/3.0和OpenVG 1.1，使集成高性能图形能支持高达WUXGA分辨率 (1920x1200) 的引人注目2D和3D应用。得益于硬件加速视频处理，该模块可实时解码1080p视频@ 60Hz且编码高达2个720p的视频。通过2xLVDS或1xLVDS与1xHDMI1.4可连接2个独立显示器。 I2S总线能确保无抖动，高质量的音频信号传输。此外，该模块具备1xSATA和可选32GB SSD面向应用和数据存储。

为连接特定I/O端口，全新康佳特μQseven模块提供1个PCI Express 2.0, 5个USB 2.0, 1个千兆以太网和1个 CAN总线。该模块的集成基板管理控制器提供看门狗定时器，功率损耗控制，以及支持监控，管理和维护功能，面向分布式物联网(IoT)装置。板级支持包(BSPs)可支持安卓和所有热门Linux与bbbbbbs bbbbbded Compact 7。所有板级支持包皆可在康佳特GIT-伺服器上取得并可下载。

现在即可预定全新康佳特conga-UMX6模块和全系列协助简化设计程序配件—如散热器、载板、入门套件、ADD2卡及智能电池管理模块。