西门子6ES7223-1BL22-0XA8厂家质保

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一、概述

传统上，工业机器人使用复杂的专有语言编程，对外人来说是很难的，只器人程序员才能理解。运动控制器现在应用广泛多样，通常使用PC库或其他专有语言来编程，而PLC倾向用梯形逻辑来编程。在今天的自动化环境中，PLC、运动控制器和机器人需要紧密集成。许多不同的组件集成到机器的设计中，而每种组件需要通过他们的语言才能呈现自己的特长。越来越多的终用户要求把机器人、运动控制器和可编程控制器都用熟悉的PLC语言进行编程。这些语言对机器制造商的程序员容易理解，也使终用户的服务人员容易维护。为了减少复杂性，协调这三个不同的平台的外观、感觉和功能，PLCopen工作组为运动控制已经拿出了一套标准化工具，能在PLC编程环境下直接对运动控制编程。

二、PLC

自从1968年在通用汽车公司使用开始（用来代替硬连线继电器），PLC就使用梯形逻辑编程。它们可容易地控制数字和模拟设备的过程，但对复杂、连续性质过程的编程要比用编程语言，如BASIC、C或C＃加困难。多年来，PLC已经进化到可以用BASIC或C语言编程的水平，但大部分仍然依赖于梯形逻辑。很多低端PLC通过步进和方向输出支持运动控制。一些高水平的运动控制可以通过昂贵的模块来实现，但添加到基本系统。尽管这样，大多数设备用梯形逻辑编程，需要熟悉编程环境，制造工艺，以及专门的功能块才能实现需要的功能。

三、运动控制器

一般市场中的运动控制器通常包括插补功能（直线插补或圆弧插补），协同运动、齿轮、凸轮和事件触发动作（使用传感器和位置锁存）。在老控制器中，每轴使用的输入和输出。运动输入，如使能、程限位和编码器输入（每轴一个或两个）和类似伺服命令的运动输出（通常为+/-10V模拟量）和/或步进指令（步进和方向）。多数控制器还具有一些通用的I/ O。新控制器依靠数字网络，如EtherCAT或SERCOS用来传递控制信号至驱动器，接收和发送直接连接到驱动器的数字IO。

在处理联动的运动时，典型的运动控制器无法与机器人控制器竞争。典型的运动控制器，如果你想把末端执行器移动到一个特，你为每个轴找出正确的位置。你需要对机器人和械连接机制的其他机器做的事情是使用反向运动学的方法来编程。使用时需要公式，在物理空间中，需要把特转换为各自的位置，描述每个关节（或轴）需要移动至所述机械连接机构的终点。同样，这些系统应用广泛多样，需要熟悉他们的特定编程环境。

四、机器人控制器

在处理联动的运动时，典型的运动控制器无法与机器人控制器竞争。典型的运动控制器，如果你想把末端执行器移动到一个特，你为每个轴找出正确的位置。你需要对机器人和械连接机制的其他机器做的事情是使用反向运动学的方法来编程。使用时需要公式，在物理空间中，需要把特转换为各自的位置，描述每个关节（或轴）需要移动至所述机械连接机构的终点。同样，这些系统应用广泛多样，需要熟悉他们的特定编程环境。

五、合并成一台机器控制器

公司在同一站点还运营一个润滑油调配工PLCopen工作组为运动控制进行了标准化，逻辑定义了机器控制编程的所有内容。这是一种集成PLC、机器人和运动控制的尝试，用一种容易理解的、多数制造商都常用的语言。许多功能块是基本的，例如，相对或移动的功能块，这在任何运动控制系统中都很容易理解。当需要增加运动的难度时，多个控制系统的标准化和通用性外观和感觉确是一个优势。例如，在每个各自运动停止下个运动开始前，很容易把相对或运动串在一起。可以想象一下一组复杂的运动，一个轴需要在非零速度的情况下转换到下个运动，在轴的整个路径混合各个运动到一个顺序的运动。 PLCopen运动控义了标准的混合操作，允许程序员用公共混合和转换模式实现这个顺序运动。

有一个基本的问题，当多个轴在一起运动且用数学模型控制机械连接轴时，并不总是清楚哪些关键轴需要同步运动。因此，当故障发生时，运动控制器并不总能知道哪些轴受到影响。PLCopen针对这个问题定义了一个运动组，当组中的一个轴有错误时，控制器可以生成一个适当的错误响应。这个分组的概念允许程序员可以把注意力集中在机器所需的特定任务上，通过实施下图所示的组状态机，由控制器来照顾该组的功能，

PLCopen运动标准的四部分包含了用于协调运动的功能块。他们定义了一套标准化的功能块，用于3D空间内的复杂运动控制，包括运动转换的功能块。通常，这些转换由厂商提供，因此，对于大多数制造商，如果运动控制器不支持，就不能添加运动转换功能。

这个标准现在创建了PLC、数控（CNC）机器人和运动控制之间的一座桥梁。现在可以用一种和PLC一样的编程环境，完成一台机器的全部控制。这个标准使机器人、运动控制器成为控制系统的一个部分，而不是立系统。集成运动控制和逻辑控制，是现代机械控制的两个主要需求。这具有明确的优点：在一个程序包中同时具有运动控制和逻辑控制，包括但不限于，几乎无限制地交换逻辑和运动之间的数据，没有延迟，这在传统系统中可能限制了性能。事实上，现在有可能使用机器控制器同步机器人与附加伺服轴，这种技艺以前只能在机器人控制器的领域来实现。

六、结论

PLCopen标准的终目标是让控制程序代码立于硬件或特定制造商。当不同的硬件厂商支持相同的底层代码和以同样方式的运行时，程序员将从学习每个制造商专有语言的噩梦中解放出来。这个可以改进复杂整机控制系统的精度和吞吐量，使开发和上市时间短。 PLCopen使这种开发减少工程复杂性和性培训，使整个系统容易被PLC编程人员所熟悉。

你碰到过电源板故障吗？有遇到输出和输入故障吗？程序丢失有过吗？

也许你在十多年的工控维修路上只遇到过一次PLC输出点坏了，暂未有过其他PLC硬件出问题！也许你在电焊后就碰到了电子板的各种问题。也许西门子200系列的编程口烧毁N多次、输出继电器粘连、晶体管输出短路等等，不一而足。

面对这些问题你是否非常？下面天拓为您分享PLC使用的九大注意事项。

据说，遵守PLC使用这九大原则，能有效避免，而且还能少走弯路哦~

PLC使用的九大注意事项：
一、PLC自身故障判断
一般来说，PLC是其的设备，出故障率很低。PLC的CPU等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零；PLC输入点如不是强电入侵所致，几乎也不会损坏；PLC输出继电器的常开点，若不是外围负载短路或设计不合理，负载电流出额定范围，触点的寿命也很长。

因此，我们查找电气故障点，要放在PLC的外围电气元件上，不要总是怀疑PLC硬件或程序有问题，这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的，因此笔者所谈的PLC控制回路的电气故障检修，不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外围电气元件。

二、输入输出（I/O）模块的选取
输出模块分为晶体管、双向可控硅、接点型。

晶体管型的开关速度快（一般0.2ms），但负载能力小，约0.2~0.3A、24VDC，适用于快速开关、 信号联系的设备，一般与变频、直流装置等信号连接，应注意晶体管漏电流对负载的影响。

可控硅型优点是无触点、具有交流负载特性，负载能力不大。

继电器输出具有交直流负载特点，负载能力大。常规控制中一般选用继电器触点型输出，缺点是开关速度慢，一般在10ms左右，不适于高频开关应用。

三、接地问题
PLC系统接地要求比较严格，有立的接地系统，还要注意与PLC有关的其他设备也要接地。多个电路接地点连接在一起时，会产生意想不到的电流，导致逻辑错误或损坏电路。

而产生不同的接地电势的原因，通常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远， 当相距很远的设备被通信电缆或传感器连接在一起的时候，电缆线和地之间的电流就会流经整个电路，即使在很短的距离内，大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化，或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。

在不正确的接地点的电源之间，电路中有可能产生毁灭性的电流， 以至于破坏设备。

PLC系统一般选用一点接地方式。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术，即信号电缆的屏蔽层一点接地，信号回路浮空，与大地绝缘电阻应不小于50MΩ。

四、线间电容避免误动作
电缆的各导线间都存在电容，合格的电缆能把此容值限制在一定范围之内。即使是合格的电缆，当电缆长度过一定长度时，各线间的电容容值也会过所要求的值，当把此电缆用于PLC输入时，线间电容就有可能引起PLC的误动作，会出现许多无法理解的现象。

这些现象主要表现为：明接线正确，但PLC却没有输入；PLC应该有的输入没有，而不应该有的却有，即PLC输入互相干扰。为解决这一问题，应当做到：

1.使用电缆芯绞合在一起的电缆；

2.尽量缩短使用电缆的长度；

3.把互相干扰的输入分开使用电缆；

4.使用屏蔽电缆。

五、抗干扰处理
工业现场的环境比较恶劣，存在着许多高低频干扰。这些干扰一般是通过与现场设备相连的电缆引入PLC的。除了接地措施外，在电缆的设计选择和敷设施工中，应注意采取一些抗干扰措施：
1.模拟量信号属于小信号，易受到外界干扰的影响，应选用双层屏蔽电缆；高速脉冲信号（如脉冲传感器、计数码盘等）应选用屏蔽电缆，既防止外来的干扰，也防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰；

2.PLC之间的通信电缆频率较高，一般应选用厂家提供的电缆，在要求不高的情况下，可以选用带屏蔽的双绞线电缆；

3.模拟信号线、直流信号线不能与交流信号线在同槽内走线；

4.控制柜内引入引出的屏蔽电缆接地，应不经过接线端子直接与设备相连；

5.交流信号、直流信号和模拟信号不能共用一根电缆，动力电缆应与信号电缆分开敷设；

6. 在现场维护时，解决干扰的方法有：对受干扰的线路采用屏蔽线缆，重新敷设；在程序中加入抗干扰滤波代码。

六、标记输入输出，方便检修
PLC控制着一个复杂系统，所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号，就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修故障设备，会束手无策，查找故障的速度会特别慢。

鉴于这种情况，我们根据电气原理图绘制一张表格，贴在设备的控制台或控制柜上，标明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号，中文名称，即类似集成电路各管脚的功能说明。

有了这张输入输出表格，对于了解操作过程或熟悉本设备梯形图的电工就可以展开检修了。但对于那些对操作过程不熟悉，不会看梯形图的电工来说，就需要再绘制一张表格：PLC输入输出逻辑功能表。该表实际说明了大部分操作过程中输入回路（触发元件、关联元件）和输出回路（执行元件）的逻辑对应关系。

实践证明如果你能熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能表，检修电气故障，不带图纸，也能轻松自如。

七、通过程序逻辑推断故障
现在工业上经常使用的PLC种类繁多，对于低端的PLC而言，梯形图指令大同小异，对于中机，如S7-300，许多程序是用语言表编的。实用的梯形图有中文符号注解，否则阅读很困难，看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程，看起来比较容易。

若进行电气故障分析，一般是应用反查法或称反推法，即根据输入输出对应表，从故障点找到对应PLC的输出继电器，开始反查满足其动作的逻辑关系。经验表明，查到一处问题，故障基本可以排除，因为设备同时发生两起及两起以上的故障点是不多的。

八、充分合理利用软、硬件资源
1.不参与控制循环或在循环前已经投入的指令可不接入PLC；多重指令控制一个任务时，可先在PLC外部将它们并联后再接入一个输入点；

2.尽量利用PLC内部功能软元件，充分调用中间状态，使程序具有完整连贯性，易于开发。同时也减少硬件投入，降低了成本；

3.条件允许的情况下立每一路输出，便于控制和检查，也保护其它输出回路；当一个输出点出现故障时只会导致相应输出回路失控；

4.输出若为正/反向控制的负载，不仅要从PLC内部程序上联锁，并且要在PLC外部采取措施，防止负载在两方向动作；

5.PLC紧急停止应使用外部开关切断，以确保。

九、其他注意事项
1.不要将交流电源线接到输入端子上， 以免烧坏PLC；接地端子应立接地，不与其它设备接地端串联，接地线截面积不小于2mm2；

2.辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（光电传感器等）；

3.一些PLC有一定数量的占有点数（即空地址接线端子），不要将线接上；

4.当PLC输出电路中没有保护时，应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏。

随着工业自动化的不断发展，PLC作为工业操控中不行缺少的一部分，在工业生产中得到了广泛的运用，可是它的保护检修办法和运用技巧，许多工程师都不得法，本文总结了在运用PLC过程中的一些经历和技巧，供**们学习参阅。

1、PLC输入与输出
一只小小的PLC灵敏地操控着一个杂乱体系，所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号，就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修毛病设备，会束手无策，查找毛病的速度会特别慢。鉴于这种状况，我们依据电气原理图制作一张表格，贴在设备的操控台或操控柜上，标明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号，中文名称，即相似集成电路各管脚的功用阐明。有了这张输入输出表格，关于了解操作过程或了解本设备梯形图的电工就能够打开检修了。但关于那些对操作过程不了解，不会看梯形图的电工来说，就需要再制作一张表格：PLC输入输出逻辑功用表。该表实际阐明晰大部分操作过程中输入回路(触发元件、关联元件)和输出回路(履行元件)的逻辑对应联系。实践明如果你能娴熟使用输入输出对应表及输入输出逻辑功用表，检修电气毛病，不带图纸，也能轻松自如。

2、输入回路检修
判别某只按扭、限位、线路等输入回路的好坏，可在PLC通电状况下(在非运转状况，以防设备误动作)，按下按扭(或其他输入接点)，这时对应的PLC输入点端子与公共端被短接，按扭所对应的PLC输入指示灯亮，阐明此按扭及线路正常。灯不亮，可能按扭坏、线路触摸不良或许断线。若进一步判别，按扭如果是好的，那么用万用表的一根表笔，一头接PLC输入端的公共端，另一头触摸所对应的PLC输入点(上述操作要当心，千万不要碰到220V或110V输入端子上)。此刻指示灯亮，阐明线路存在毛病。指示灯不亮，阐明此PLC输入点已损坏(此状况少见，一般强电入侵所致)。

3、输出回路检修
关于PLC输出点(这里仅谈继电器输出型)，若动作目标所对应的指示灯不亮，在断定PLC在运转状况下，那么阐明此动作目标的PLC输入输出逻辑功用没有满意，也就是说输入回路出毛病，按讲的，查看输入回路。若所对应的指示灯亮，但所对应的履行元件如电磁阀、触摸器不动作，先查电磁阀操控电源及保险器，简洁的办法，用电笔去量所对应PLC输出点的公共端子。电笔不亮，可能对应保险丝熔断等电源毛病。电笔亮，阐明电源是好的，所对应的电磁阀、触摸器、线路出毛病。扫除电磁阀、触摸器、线路等毛病后，仍不正常，就使用万用表一只表笔，一头接对应的输出公共端子，另一头触摸所对应的PLC输出点，这时电磁阀等仍不动作，阐明输出线路出毛病。如果这时电磁阀动作，那么问题在PLC输出点上。由于电笔有时会虚报，可用另一种办法剖析，用万用表电压档量PLC输出点与公共端的电压，电压为零或挨近零，阐明PLC输出点正常，毛病点在外围。若电压较高，阐明此触点触摸电阻太大，已损坏。别的，当指示灯不亮，但对应的电磁阀、触摸器等动作，这可能此输出点因过载或短路烧牢。这时应把此输出点的外接线拆下来，再用万用表电阻档去量输出点与公共端的电阻，若电阻较小，阐明此触点已坏，若电阻无穷大，阐明此触点是好的，应 是所对应的输出指示灯已坏。

4、程序逻辑揣度
工业上常常运用的PLC品种繁复，关于低端的PLC而言，梯形图指令迥然不同，关于中机，如S7-300，许多程序是用语言表编的。有用的梯形图有中文符号注解，不然阅览很困难，看梯形图前如能大约了解设备工艺或操作过程 ，看起来比较简单。若进行电气毛病剖析，一般是运用反查法或称反推法，即依据输入输出对应表，从毛病点找到对应PLC的输出继电器，开始反查满意其动作的逻辑联系。经历标明，查到一处问题，毛病根本能够扫除，由于设备同时发生两起及两起以上的毛病点是不多的。

5、PLC自身毛病判别
一般来说，PLC是端牢靠的设备，出毛病率很低，但由于外部原因，也可导致PLC损坏。
5.1一只作业电源为220V的挨近开关，其输入PLC信号触点两根引线与挨近开关的220V的电 源线共用一根4芯电缆，一次该挨近开关损坏，电工替换时，错把电源的零线与输入的PLC的公共线调错，导致送电时烧坏了3路PLC输入点。
5.2一次体系电源变压器零线排因腐蚀而中止，导致接入PLC220V电源升到380V，烧坏了PLC底部的电源模块，后整改时增加了380/220V的隔离操控变压器。
5.3西门子S7-200的PLC输出公共端标1L、2L等，作业电脑为AC L1 N 表明，+24V 电源为L+M表明对初学者或经历不足者简单搞错。如果错把L+M当作220V电源端子，送电瞬间行将烧坏 PLC24V电源。
PLC、CPU等硬件损坏或软件运转犯错的概率简直为零，PLC输入点如不是强电入侵所致，简直也不会损坏，PLC输出继电器的常开点，若不是外围负载短路或设计不合理，负载电流出额外规模，触点的寿数也很长。因而，我们查找电气毛病点，要点要放在PLC的外围电气元件上，不要总是置疑PLC硬件或程序有问题，这对快速维修好毛病设备、快速恢复生产是十分重要的，因而PLC操控回路的电气毛病检修，要点不在PLC自身，而是PLC所操控回路中的外围电气元件

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