6ES7331-7KB02-0AB0功能参数

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三菱PLC维修：

检修方法： 打开机，发现电源烧坏，整流桥后滤波电解电容已炸开，保险丝烧得发黑，用万用表检查，炸开的滤波电容已短路。保险丝开路，逐个查其它元件未发现有烧坏。换保险丝和滤波电解电容后通电，测各组电源都已正常，装好整台机，通电后电源指示灯亮，将输入点与公共端短路，输入点灯亮，输出对应点灯同样亮。使用系统测试平台检验，证实一切正常。

PLC的故障诊断:

     各种PLC都具有自诊断功能，当PLC异常时应该充分利用其自诊断功能以分析故障原因。当PLC发生异常时，检查电源电压、PLC及I/O端子的螺丝和接插件是否松动，以及有无其他异常。然后再根据PLC基本单元上设置的各种LED的指示灯状况，以检查PLC自身和外部有无异常。发生错误时，8009、8060~8068其中之一的值被写入特殊数据寄存器D8004中，设这个写入D8004中内容是8064，则通过查看D8064的内容便可知道出错代码。与出错代码相对应的实际出错内容参见PLC使用手册的错误代码表。

下面以三菱FX系列PLC为例，来说明根据LED指示灯状况以诊断PLC故障原因的方法。

1.电源指示（[POWER]LED指示）

   当向三菱PLC基本单元供电时，基本单元表面上设置的［POWER］LED指示灯会亮。如果电源合上但［POWER］LED指示灯不亮，请确认电源接线。另外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认有无负载短路或过电流。若不是上述原因，则可能是PLC内混入导电性异物或其它异常情况，使基本单元内的保险丝熔断，此时可通过换保险丝来解决。

2.出错指示（［EPROR］LED闪烁）

   当程序语法错误（如忘记设置定时器或计数器的常数等），或有异常噪音、导电性异物混入等原因而引起程序内存的内容变化时，［EPROR］LED会闪烁，三菱PLC处于STOP状态，同时输出全部变为OFF。在这种情况下，应检查程序是否有错，检查有无导电性异物混入和高强度噪音源。

3.出错指示（［EPROR］LED灯亮）

   由于三菱PLC内部混入导电性异物或受外部异常噪音的影响，导致CPU失控或运算周期过200ms，则WDT出错，［EPROR］LED灯亮，PLC处于STOP，同时输出全部都变为OFF。此时可进行断电复位，若PLC恢复正常，请检查一下有无异常噪音发生源和导电性异物混入的情况。另外，请检查PLC的接地是否符合要求。检查过程如果出现［EPROR］LED灯亮→闪烁的变化，请进行程序检查。如果［EPROR］LED依然一直保持灯亮状态时，请确认一下程序运算周期是否过长（监视D8012可知大扫描时间）。如果进行全部的检查之后，［EPROR］LED 的灯亮状态仍不能解除，应考虑PLC内部发生了某种故障，请与技术服务商联系。

4.输入指示

   不管输入单元的LED灯亮还是灭，请检查输入信号开关是否确实在ON或OFF状态。如果输入开关的额定电流容量过大或由于油侵入等原因，产生接触不良。当输入开关与LED灯亮用电阻并联时，即使输入开关OFF但并联电路仍导通，仍可对三菱FX系列PLC进行输入。如果使用光传感器等输入设备，由于发光／受光部位粘有污垢等，引起灵敏度变化，有可能不能进入“ON”状态。在比三菱FX2N系列PLC运算的时间内，不能接收到ON和OFF的输入。如果在输入端子上外加不同的电压时，会损坏输入回路。

5.输出指示

   不管输出单元的LED灯亮还是灭，如果负载不能进行ON或OFF时，主要是由于过载、负载短路或容量性负载的冲击电流等，引起继电器输出接点粘合，或接点接触面不好导致接触不良。

标准一：I/O点数
输入/输出（I/O）点数是三菱plc可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量三菱plc性能的重要指标。I/O点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。所以其被列为七大性能标准里的头号因素！
标准二：指令的功能与数量
指令功能的强弱、数量的多少也是衡量三菱PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，三菱PLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越完成复杂的控制任务。
标准三：可扩展能力
三菱PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择三菱PLC时，经常需要考虑三菱PLC的可扩展能力。
标准四：特殊功能单元
特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量三菱PLC产品的一个重要指标。近年来各三菱PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使三菱PLC的控制功能日益扩大。
标准五：存储容量
存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程序。一般来说，小型三菱PLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万字。
标准六：扫描速度
扫描速度是指三菱PLC执行用户程序的速度，是衡量三菱PLC性能的重要指标。一般以扫描1K字用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以ms/K字为单位。三菱PLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间，可以通过比较各种三菱PLC执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描速度的快慢。
标准七：内部元件的种类与数量
在编制三菱PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示三菱PLC的存储和处理各种信息的能力越强。

1． 前言

      发酵工程，利用细胞大规模培养技术，已深入到、轻工、食品、农业、环保各个领域，在国民经济中占有很大的比重。提高发酵水平，具有重要的经济和社会意义。基于参数相关的发酵过程多尺度问题研究的放大和优化技术的理论，在发酵工程放大和优化上了很大的成绩。 由于发酵过程的复杂性和高度非线性等诸多因素和多容量过程特征，使系统具有动态性和难以预测性，同时发酵过程严酷的工况条件，如高温、高湿、长周期发酵等都对生物反应器控制系统提出了严格的要求。以FX2n系列PLC为主控制器的生物反应器控制系统, 是新的发酵工程放大和优化理论的支撑工作平台。

2． 控制系统技术要求

      1） 生物反应器控制系统的数据采样对象，温度、pH、溶解氧等环境参数是连续量。

      2） 执行器，大部分是开关量，如电磁阀、隔膜阀等各类阀门，间隙工作的各类补料泵等。

      3） 另有部分模拟量输出，如搅拌电机转速控制等。

      4） 过程特征变量一般分直接变量和间接变量。发酵工程，是生物反应过程，过程特征中含有许多难以直接测量的生物变量，如摄氧率OUR，二氧化碳释放率CER，呼吸商RQ等，这些间接变量对基于多尺度法研究的新的发酵工程放大和优化具有为重要的意义，只能把直接测量得到的直接变量，使用软测量技术，经函数运算，映射得到。直接测量的精度，稳定性和控制系统的运算能力决定了整个系统的品质。

       5） 随着Internet技术的推广，现代信息技术正在进入到每个领域，并且基于参数相关的发酵过程多尺度问题研究的放大和优化技术的理论，是个全新的概念，正在逐步发展，需要国内各方面的协同努力，本系统应具有开放的通讯接口，在车间范围内组成局域网，并通过Internet ，使远方终端可以浏览现场数据，或进行干预。

3． 系统的组成

      根据上述技术要求和以往的经验，我们觉得选用三菱公司的FX2n系列PLC是合适的。FX2n系列PLC有各种扩展模块可以选择，如FX2n-4AD-PT, FX2n-4AD, FX2n-232-Bd等扩展模块，适合模拟量的输入和数据通信；开关量可以直接输出；FX2n系列PLC指令集丰富，涵盖大部分运算。双字节浮点运算指令满足测量和运算的精度。现场传感器检测各种物理，化学，生物参数，输入FX2n-4AD-PT和FX2n-4AD等摸块，PLC运算后输出控制执行器，并和车间操作站数据交换。 人机界面采用三菱公司的A975GOT-TBA-B, 10.4英寸液晶屏带触摸键，画面丰富，还编制了多幅用户帮助画面，提供在线帮助，界面友好。现场控制站安置在生物反应器旁，各类传感器和PLC安装在同一控制柜内, 变送器、PLC等供电回路加配交流滤波器。通讯用双绞电缆链往车间操作站，与PC-BASED结构相比,简化了现场布线。车间操作站IPC, 带有以太网口，可以和其他PC机组成局域网；C++ 编写的多线程，多软件包，完成数据分析，趋势曲线，查询，打印等功能，并集成了TCP/IP, 便于远方终端在Internet网上访问 。图1是系统配置示意图。 

引言

      PLC作为一种的控制装置，在分布式系统中得到了越来越广泛的应用。在这种控制系统中，PLC可以多种方式，如直接采用现有的组态软件与上位机通信，但针对小规模的控制系统，找到一种价格比的通信方法，具有积的实际意义。本文就日本三菱公司生产的FX2可编程控制器与监控通信方式的实现，从软、硬件两个方面来说明这个问题。随着GSM移动通信网络的发展和用户的日益扩大，新技术和新业务的开发和应用就已提到十分重要的位置。短消息服务业务作为ＧＳＭ网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。

      以往，在无人值守的现场出现问题后，维修人员不可能讯速赶到现场排除故障，造成许多不必要的损失，所以作者设计了该采集与监控系统，将告警信息通过手机短消息的方式，发送到集中监控，从而实现了远程遥控、遥测、遥调、遥讯。

      1． 系统的工作原理及组成

      该系统主要是由两部分组成：数据采集与监控终端；集中监控。通信方式采用手机短消息方式，通信设备采用手机模块TC35，手机终端TC35T。TC35具有的功能：有语音、数据、短消息、FAX四种传输方式；工作在GSM900MHz和1800MHz频带范围内；工作电源3.3V---5.5V；波特率为300bp15kbps,在1200bp15kbps为自动波特率设置；数据传送采用AT命令集；SMS具有TEXT和PDU图形模式；P-P数据通讯速率是2400、4800、9600、14400bps。TC35T是将TC35做到工业手机中，对外提供标准的RS232接口和电源接口。将计算机的串行口与TC35T的串行口用电缆直接连接，并在计算机上添加标准的调制解调器就可以使用了。TC35T使用AT命令集工作。系统的原理框图如图1所示：

      集中监控通过通道1发送命令，通过TC35T发送设置命令，初始化数据采集与监控终端，设置需要采集的模拟量和开关量，设置系统的密码，设置人员的手机号码；然后发送命令，采集各种数据量。采集完数据量后，经PLC的处理，通过通道2以短消息的方式发送到集中监控，将数据整理存入数据库中。如果数据采集与监控终端出现了故障，直接通过TC35模块发送故障信息到人员上，同时监控接收发自数据采集与监控终端的告警信息，并进行相应的处理，如判定告警地点、告警类型及相应的原因、及时通知值班和相关维护管理人员、对告警信息进行统计和分析、设置告警监控模块配置信息等。当故障排除后，数据采集与监控终端同样发送短消息到监控，通知故障排除，可以正常采集数据了。当然每个数据采集与监控终端都对应由维修人员。

      短消息服务业务（Short Message Service）是GSM系统提供给用户的一种数字业务，它与话音传输及传真一样同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务，SMS的收发占用的是GSM网络的信令信道，不会占用普通话音信道，而且它是双向通信，具有一定的交互能力。而且SMS具有较高的性，短消息发送端的用户可知道短消息是否已经到达接收端，由于短消息依靠了SMSC短消息服务的存储和转发机制，当接收端用户关机或不在服务区内时，SMSC会暂时保存该短消息，接收端用户如果在规定时间（通常为24小时）内重新处于工作状态，SMSC会立刻发送短消息给接收端用户，当发送成功时会返回发送端用户一个确认信号。SMS充分利用了GSM网络覆盖广的特点和全程全网的优势，具有的移动性，使得任何一个申请了短消息服务的GSM无线终端用户在全网范围内获得服务。每个短消息的信息量限制为140个八位组（7比特编码）140个英文字符或70个中文字符。如果过此长度，则要分多次发送。

   3．软件设计

     系统的软件设计包括：下位机软件设计；上位机软件设计；下位机与上位机通信软件设计。

     3.1短消息PDU格式分析及实用的AT命令

     发送和接收SMS信息有两种方式：基于AT命令的Text Mode（文本模式）和基于AT命令的PDU(protocol debbbbbbion unit) Mode模式。西门子的手机大多只支持PDU模式，在PDU模式下短信息正文经过编码后转换成UNICODE码被传送。由于我们采用的是西门子的TC35手机模块和TC35T手机终端，所以本文主要探讨PDU模式的发送和接收。

     下面通过对发送的短消息格式分析，来介绍SMS PDU的数据格式。设准备发送中文短消息内容为“晚上好123”。，将TC35T与计算机的串口相连，并打开计算机的级终端：

     3.1.1发送短消息的具体操作过程如下(带下划线字符为响应信息，{}内为注释)：

     AT

     OK {计算机与手机的连接成功，这时就可以输入各类GSM AT指令了}

     AT+CNMI=1，1，2

     OK {设置收到短消息提示}

     当模块收到短消息时，给出回应：

     例如：+CMTI：“SM”，4

      AT+CMGF=0

      OK {设置模块工作的模式：0为PDU模式，1为文本模式}

      AT+CMGS=26{发送短消息的字节数}

     >0891 683108200905F0 0103 0D91 683199312523F9 3208 0C 64E0A597D003100320033//

     键入Ctrl+Z，看到提示符->出现在后一个数字后面，说明系统已经收到了命令。系统会返回操作的结果。  

      OK {OK表示成功，ERROR表示发送失败}

     +CMGS：32

     下面分析这条信息：

     08：表示短消息地址长度

     91：表示短消息号码类型

     683108200905F0：表示短消息房屋号码

     0103：表示发送短消息的编码方式

     0D：表示目的地址长度

     91：表示目的地址类型

     683199312523F9：表示目的地址，即接收短消息的码为：

     3208：表示发送中文字符方式

     0C：表示短消息长度

     664E0A597D003100320033：表示发送中文字符的UNICODE码

     66 {晚} 4E0A{上} 597D{好} 0031{1} 0032{2} 0033{ 3}

     3.1.2模块接收短消息的分析：

     AT+CMGR={阅读短消息的内容，Index 表示短消息存放的位置}

     AT＋CMGL= {列表短信息：stat =0，列未读过的短消息；stat =4，列所有的短消息}

      ＋CMGL: 1,2,,24 {1表示信息个数，2表示未发信息，24表示信息总容量}

     AT+CMGD={删除短消息，Index 表示短消息存放的位置}

     OK {删除成功}

    3.2 下位机软件设计

     包括：数据采集及A/D转换程序；越限报警程序。

     3.3上位机软件设计

     包括：监控主界面设计；数据库程序设计。

     3.4下位机与上位机通信软件设计

     因为下位机与上位机通信是通过短消息来完成的，所以通信软件设计的关键是单片机如何发送AT命令。

     4．结束语

     本文采用短消息业务完成数据采集与监测终端与控制的通信。实现了数据采集与监测终端的遥控，远程控制电源的通断；遥测，远程测量各种开关量；遥调，远程调节各种增益；遥讯，远程查询采集各种模拟量。短消息业务具有永远在线、不需拨号、价格、覆盖范围广等优势，特别适用于需频繁传送小数据量的应用，还适用于偏远地区、架设通信线路困难的地方。对于数据采集与监测终端来说，它一般放在无人值守地区，应用短消息业务来传送数据为合适。作者设计的该系统现在已经投入运行，实践了该系统工作非常的。

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