济南西门子中国一级代理商交换机供应商

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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。一般当PLC发生异常时，请检查电源电压、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。下面以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他异常情况，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灯亮）

由于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）。

如果进行了全部的检查之后，［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，请与厂商联系。

3.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。

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，容易产生接触不良。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.出错指示（［EPROR］LED闪烁）

当程序语法错误（如忘记设定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，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。

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。

1.字传送

指令格式

MOV s1 d1

MOVP s1 d1

DMOV s1 d1

DMOVP s1 d1

指令中s1、d1的意义同前。

MOV指令的功能是把字s1中的数据传送到字d1中。

2.字数据取反传送

指令格式：

CMOV s1 d1

CMOVP s1 d1

DCMOV s1 d1

DCMOVP s1 d1

指令中s1 d1的意义同前。

CMOV指令的功能是把字s1中的数据取反后传送到字d1中。

3.字组传送

指令格式：

GMOV st1 dt1 n1

GMOVP st1 dt1 n1

GMOV指令的功能是把由若干个字构成的一个字组中的数据传送到另一地址处。被传送的字组是以st1地址开头的一个字组，传送到的字组是以d t1地址开头的一个字组。传送的字数由n1规定。st1代表的存储器有P、M、K、L、F、T、C、D、#D。 dt1代表的存储器有P、M、K、T、L、C、D、#D。 n1是整数或D存储器。n1是整数时，传送的字数就是n1;n1是D存储器时，传送的字数是D中的数据。

4.字对字组传送

指令格式：

FMOV s4 dt1 n1

FMOVP s4 dt1 n1

指令中的操作数dt1 n1的意义同前。s4是一个字存储器，代表的存储器为P、M、K、

L、F、T、C、D、#D。

FMOV指令的功能是把一个字s4中的数据传送到以地址dt1开头的一组字中，字组中的字数由n1决定。

5.位传送

指令格式：

BMOV s5 d2 cw

BMOVP s5 d2 cw

操作数s5 d2是字存储器，cw是一个二进制16位整数。s5代表的储存器类型有P、M、K、L、T、C、D、#D和整数。d2代表的存储器类型有P、M、K、T、C、D、#D。

cw的内容由用户自定义，cw表示位传送的方式。

cw的格式是

a是s5的开始位(低位开始)。

b是d2的开始位(低位开始)。

0n是传送个数。K30H、K50H是00~07,其他系列是00~0F。

BMOV指令的功能是把s5中从a起的n个1位数据传送给d2中从b起的n个位单元中去。

6.字数据交换1

指令格式：

XCHG d2 d3

XCHGP d2 d3

DXCHG d2 d3

DXCHGP d2 d3

操作数d2 、d3的意义同的d2。

XCHG指令的功能是交换d2和d3中的数据。

1、引言

低封炉是CRT生产过程中重要环节之一，主要用于通过焙烧使屏锥封接。它一般包括炉体、驱动装置、置换装置及炉上栏杆踏台等几部分。炉体包括炉本体、网带导轨、RC风机以及加热器等几部分。炉本体由碳素钢及不锈钢组成，内填保温棉，循环风道由不锈钢内腔板组成。RC风机起搅拌作用,使炉内温度均匀性好。加热器由电热丝和不锈钢框架组成，起到恒温作用。驱动部设有自动张紧装置及网带跑偏调节机构，主要是通过变频器实现网带速度连续可调，使工件在炉体内匀速移动。

下面以BMCC5L低封炉延长为例说明其控制系统部分的实现，它主要包括低压受电柜，3个加热柜和温控柜。其工作原理是：低压受电柜提供炉上风机、热丝等电源，通过温控柜内的控温器设定温度，用控温器的输出控制加热柜中的电力调整器，调整器的输出控制加热器，调整炉体温度,达到工艺要求温度。在温度控制柜内有一套PLC系统和触摸屏，实现整个系统自动开机，自动关机，故障随时报警等功能，达到实时监控的作用。本系统主要是完成14个加热区的加热丝、RC风机、排风机、冷风机以及后8个区冷却阀的控制。

2、控制系统硬件配置

本系统共有260点：数字量输入162点，数字量输出98点。控制系统采用OMRON公司的C200HG-CPU43，属于中型PLC，内有RS232通讯口，它能满足较的要求。基板多10个槽，这样每个槽26点，需要使用32点的模块，所以输入选用高密集型的C200H-ID216，输出选用组2高密度晶体管输出单元C200H-OD215，由此可知6个输入模块，4个输出模块。再者在该系统中增加一块串性通信板C200HW-COM06，通过RS232口与触摸屏通讯，达到人机交换。在监控方面采用的是digital公司的GP577R-TC41-24VP，实现手动控制和监控报警。其系统硬件配置如下：

温控柜面板上的控温器控制低封炉炉温，具有PID调节功能，与加热柜内的SCR电力调整器配合使用，可实现加热器的电压在0～**范围内调节，根据设定温度与当前温度的差值，自动调节输出到加热器上的电压值，从而使炉内温度获得控制。

加热柜为低封炉的加热器提供电源，内装有电力调整器，由温度控制柜内的温控来自动调节其输出功率，达到控温的目的。该部分别控制新增1～14区加热。柜中，装有空气开关为新增1～14区电力调整器SCR提供电源。SCR调整器上装有能够显示各相电压，电流大小，输出功率大小等的显示面板。此面板还可以显示出SCR调整器的异常状态。

风机动力部分为低封炉的RC风机，以及排风机、冷风机提供电源，其电源通断也由空气开关控制。通过交流接触器在给定电流范围内输出到各风机，控制其运行与停止。

3、控制系统软件设计

当低封炉总汇流排给电后，受电柜面板上电源指示灯亮，再依次给各加热柜和温控柜上电，相对应的指示灯亮。本系统主要是根据温控柜各按钮如图2，通过手动或自动模式完成炉上各区热丝、风机和冷却阀的自动启动和关闭，以及实时监控其状态，是否有异常情况发生。

为了节约篇幅在此不再给出梯形图，下面对流程图给予解释。PLC上电后，判定各风机是否全开，只有风机全开才能使加热丝工作。进行模式选择，主要有自动和手动两种状态。在自动模式，按动面板上自动启动按钮，自动灯亮，这样风机自动开移位寄存器运行，各区风机自动逐次开。当所有风机全部工作后，加热块1自动启动，这样1～5区加热移位寄存器运行，使得1～5区加热丝开始工作。随后加热块2自动启动，6～14区加热移位寄存器运行，使得6～14区加热丝开始工作。从而根据工艺要求各区设定温度进行PID自动调节，直至满足要求。当需要停止生产时，则要使热丝和风机停止工作。这样按动控制柜上自动停止按钮，这样各区热丝逐次停止工作。此时进行自动停计时，时间到自动停止各区风机。

在手动模式下，按动面板上风机启动按钮，使得各区风机逐次开。当所有风机全部正常工作后，再按动面板上的加热块1启动按钮，1～5区热丝开始工作。同样按动加热块2启动按钮，6～14区热丝也开始工作。系统稳定后，工件可以进行陪烧。当需要停止时，则要按动加热块1停止按钮，1～5区热丝开始停止。按动加热块2停止按钮，6～14区热丝也开始停止加热。当热丝全部停下来时，按动风机停止按钮，则各区风机依次停止运转。直到下一次启动。

如果在生产过程中工件出现异常情况，按动非常停止按钮，网带停止转动，进行紧急处理。并且任何区热丝或风机出现异常情况，在控制柜上或触摸屏上都有对应的显示，及其相应的声光报警，通知操作人员。

4、监控系统说明

本系统使用DIGITAL公司GP577R-TC41-24VP型触摸屏作为上位监控，可以实时的显示现场信号、实时报警并对控制点进行控制。监控系统由5个窗口组成：系统主画面窗口、加热区RC风机运转画面、加热区热丝运转画面、冷却阀运转画面、设备故障履历画面。五个窗口之间建立了链接，通过窗口中的按钮进行切换，并与PLC建立变量之间连接，通过触摸屏实时显示相应的状态信息，构成系统整体监控。

现以系统主画面为例，说明监控画面的功能。系统主画面分为两个区域：灯部件区域和开关部件区域。灯部件区域在画面的左部，使用PLC的I/O点作为监控显示，当这些监控点状态为ON时，显示，当为OFF时显示白色。从而表明原柜和新柜以及网带当前状态是在自动状态还是收动状态，是运行还是停止，是正常还是异常。开关部件区域主要是作为选择按钮，当触摸这些按钮是就会切换到相关的页。异常发生按钮主要是监控系统是否有异常状况发生，如有显示红色，触摸可调转到故障画面，显示哪个设备出现何种故障。触摸冷却阀按钮，就会跳转到冷却阀运转画面，显示各冷却阀的开闭状态，是否故障。触摸风机手动按钮，切换到加热区RC风机运转画面，显示各区风机是否在运行状态，有无异常情况发生，对应区的风机是开还是关。触摸加热手动按钮，切换到加热区热丝运转画面，该画面主要是显示各区热丝是否在运行状态，有无异常情况发生，对应区的热丝是加热还是停止。触摸设备故障履历按钮，就会显示何时发生报警，何时恢复，是否确认。并且在五个窗口中都可以互相切换，方便监控。

5结束语

本系统已投入实际运行，性能稳定，较好满足工艺要求。PLC作为系统的主控制器在性以及网络互连性方面有其特的优越性，触摸屏人机界面系统在灵活性和友好性有其出色的体现，从而是自动化程度得到进一步提高。但本系统在与其他控制系统通讯方面还存在局限性，通过电缆信号线将原柜和新柜的主要信号相连接信号交换有限，也不能实现与入口控制系统、出口控制系统、置换控制系统进行通信，不便于操作人员获得充分信息。解决方法之一可以在各自的PLC模块中增加bbbb单元，实现各PLC之间通讯，好的完成整个系统的控制。

随着电子技术、加工工艺和计算机及网络技术的发展，DCS系统硬件和软件已经发生了变化，DCS系统性和可用性技术已经很完善。国内DCS市场经过近30年的发展，已经覆盖到主要工业领域的自动控制应用，受金融危机、淘汰落后产能等诸多因素影响，也受到用工荒和成本影响，多的中小企业开始考虑用自动化提高生产效率，减少用工成本，这为控制系统发展和全工业领域DCS控制系统应用带来了机遇，但是由于这个行业存在着国外供应商之间，国外供应商和国内DCS供应商之间激烈的市场竞争，DCS系统的价格竞争已经呈现白热化。

从目前看来，国外DCS在大型项目和关键项目中仍然有明显优势，占据着大部分的市场。当前，我国DCS也快速发展起来，市场影响力也在不断的扩大。国产DCS多占据低端市场的格局正在被。DCS市场竞争激烈达到白炽化，整体价格呈逐年下降趋势，但DCS本身功能亦日趋完善，应用范围也逐渐扩大。

受金融危机、淘汰落后产能等多方面的影响，也受到用工荒和成本等因素的影响，越来越多的中小企业开始考虑用自动化提高生产效率，减少用工成本，这为控制系统发展和全工业领域DCS控制系统应用带来了机遇，但是由于这个行业存在着国外供应商之间，国外供应商和国内DCS供应商之间激烈的市场竞争，DCS系统的价格竞争已经呈现白热化。

随着国家整体经济结构的调整及节能环保发展策略的出台，DCS行业的新项目将会逐渐减少，这将使得各DCS的市场竞争加激烈，DCS市场将逐渐进入存量市场时代，各DCS厂商面对DCS新项目减少，但仍需保持增长的挑战将会加严峻。当然，这也带来了机遇，各DCS厂商开始调整战略，开发存量市场，树立DCS生命周期服务理念，精耕细作，提升服务质量，所以存量市场的开拓俨然开始成为诸多DCS厂商业务和利润的增长点。

如今，DCS市场竞争愈演愈烈，整体价格呈逐年下降趋势，但DCS本身功能亦日趋完善，应用范围也逐渐扩大，甚至渗透到一些PLC的传统市场。传统DCS厂家不再局限于仅仅销售DCS系统本身，而是越来越关注以DCS为平台的“衍生”产品和解决方案，如控制、能源管理、移动解决方案等。这些都将成为DCS产业市场新发展趋势。

由西门子S7-200PLC组成的RS485通信网络其大通信距离为500米，可挂接32个节点，距离过500米时需在RS485总线上加装RS485中继器，为方便接线，每个PLC的通信端口需安装总线连接器，网络的两端需配接终端电阻。这是一种常规的通信方案，有以下几个缺点：

1、当距离过500米时，需增加RS485中继器来延长通信距离，而中继器需要供电，这对于有些无供电条件的场合，如野外、油田、海底等将带来很烦。

2、整个通信网络是非隔离的，抗干扰能力较差，特别是当网络上连接有变频器通信时容易造成误码和死机。

3、由于通信网络是非隔离的，当有雷电或其它较强的瞬变电压干扰作用于网络上时势必造成网络上的全部PLC损坏，带来重大的损失！

采用德阳四星电子研制PFB-G总线隔离器或CAN-485G远程驱动器可以很好的解决以上问题：

一、采用PFB-G隔离器达到2公里通信距离：

通过在每台PLC的通信口安装PFB-G总线隔离器，如下图所示，无中继器时可实现大通信距离为2公里（9600bps时），多站点数量为160个，如距离过2公里可在网络中加装RS485中继器（型号：E485GP），PFB-G的通信速率为12Mbps，可用于PROFIBUS网络、PPI网络、MPI网络和自由口通信网络等一切RS485网络，特别适用于干扰较大的恶劣环境，由于光电隔离解决了各个节点由于地电位差带来的经常损坏通信口的问题，并使通信中的干扰减小到小，特别是当网络中有变频器通信时效果为明显。

如总线上需挂接变频器通信，为便于安装和接线，可将PFB-G换成BH-485G隔离器，将变频器的RS485口经BH-485G隔离后再和总线相连，这种方案可以很好的解决PLC与变频器通信时的干扰和死机问题！

二、采用CAN-485G远程驱动器达到5公里通信距离：

通过在每台PLC的通信口安装CAN-485G远程驱动器，如下图所示，无中继器时可实现大通信距离为5公里（9600bps时），这可能是目前无中继器时铜线传输的大距离，CAN-485G是隔离的透明传输驱动器，该产品并未使用CAN协议而采用了透明传输方式，因此使用CAN-485G后并不需对原有软件作任何！CAN信号与RS485信号相比有诸多优点，读者可参看网站的相关文章。

说明：

通信线的截面积比RS485通信线大，应选1mm2的双绞线，由于CAN-485G和CAN-232G（接电脑的RS232口）设计有二对总线端子，按图所示接线也就不存在分支线问题了。

CAN-485G和CAN-232G内部已设计有终端电阻，需将总线的始端和末端上的终端电阻设置开关K拨到“R”（接入120欧终端电阻），而其它站点应拨到“OFF”（不接终端电阻）。

如总线上需挂接变频器通信，请将变频器的RS485口经CAN-485G隔离后再和总线相连，这种方案可以很好的解决PLC与变频器通信时的干扰和死机问题！

CAN-232G和CAN-485G均需5VDC工作电源，对于CAN-232G的工作电源可取自电脑的USB口或用5VDC稳压，而CAN-485G的工作电源须单由5VDC稳压电源供给，因为西门子S7-200PLC通信口上6、5脚输出的5VDC电源因串联了100欧的限流电阻而无法作为电源使用。

以上方案已在实际工程中证明非常稳定，实际上对于其它任何使用RS485通信的设备都适合该方案，即使是近距离通信，虽然不需隔离驱动也能完成，但经过隔离后的网络是非常稳定、的，设备的故障将会大大降低，如此较小的投入必将获得很大的收益。

   为防止PLC和变频器之间的控制信号线受空间电磁场的干扰，可在这些控制信号线的外层接屏蔽线，以提高系统的抗干扰能力。此种接线一定要注意，对屏蔽的接地点只能选取一点。不管是在PLC一边，还是在变频器的一边。
一般选在信号接收端，即变频器一边。这样，可提高系统的抗干扰能力。如果屏蔽线在两端都接地，会使屏蔽线上有电流流过，不但不能提高系统的抗干扰的能力，反而会加重外界对PLC的干扰。
屏蔽线的接法遵守下面的原则
1.屏蔽线尽量靠尽电势低的一端，可以这么理解，一般我们认为地电势为“0”，而在事实情况下，如有两个接地端，某一时刻两个接地端会存在电势差，在两个接电线之间将会有电流经过，这也是一种干扰。
2.在实际应用中如果控制电缆经过的场所比较复杂需要多端接地的时候，我们一般采取割断屏蔽层，再不同的地方接地。较厂的控制设备通讯电缆屏蔽层接地也常采取这种方式。       ABB PLC主要分AC500和AC500-eCo，前者为其旗舰产品，后者满足小型市场需要。其编程软件和PLC硬件有个版本对应关系，低版本的硬件需要对应版本的软件，当然也可以固件升级的方法，这点和AB  PLC相似，使用起来有些不方便，不过只是在遇到老的系统维护时会遇到此类问题，此外PLC项目程序文件不支持上载功能，这也充分的保证了系统集成商的权益，对用户来讲增加了后期维护的难度。
      网络结构：
1、大多CPU上都会集成有Modbus TCP/IP通讯口，同时也有COM口，这个COM口可以通讯软件设定通讯协议为CS31主站（ABB PLC的总线结构，类似GE PLC的GENNIS总线），这个主站不占用模块，是其优点，可以带一定数量从站，从站上带一定数量的IO模块，主从之间的通讯线使用RS485屏蔽双绞线连接，组成分布式网络结构。这个COM也可以在软件设置为Modbus主或从站，和一些带Modbus协议的设备通讯，比如ABB ACS510变频器等。编程软件里Modbus通讯库使用，编程比较方便实现。
2、 配置Profinet主/从站的分布式网络结构，主从站通过以太网连接。
编程软件里模拟量的工程值转换都有对应的库方便使用， PLC和上位软件使用Modbus TCP/IP通讯时，实际IO点需要和PLC的MX内存位做映射，然后对应Modbus 功能码相应的寄存器地址，这个是有点不方便。

“网关” 定义
网关是将输入与输出数据从一个子网传送到另一个子网的转换设备。例如 IE/PB bbbb，DP/AS-i bbbb 及其他网络产品。

与 S7-1500 CPU 连接的网关
SIMATIC S7-1500 拥有大量的、系统集成的诊断功能，一旦发生错误时可以识别。
然而，S7-1500 还不支持在硬件目录的“网络组件”中组态网关功能。因此，图.01 中所示的与 S7-300 CPU 的组态连接不适用于 S7-1500。

当组态与 S7-1500 连接的网关时，编译后会出现如下的错误信息：

•在 PROFIBUS 和 PROFINET 网络上， 已连接的 CPU 不支持低级别的 AS 接口从站组态。
•如果 DP 主站/ IO 控制器是 S7-1500 设备，那么 DP 从站/ IO 设备将不能正常运行。
补救

使用 AS-i bbbbs 时通过一个 GSD 文件(如图. 02)组态这些设备或者在网络视图中(如图. 03)不通过 AS-i 部分进行组态只组态一个 S7-1500 的主站都是可能的。

这个集合中可能会包含网关功能，因为诊断数据将会从 AS-i bbbbs 到 CPU 的通信中集中给出，并且从 CPU 角度来说这个集合是"一致性”的。

用户程序中的IO地址和 AS-i 从站的分配取决于 AS-i bbbb 的类型，并且在不同情况下需要与手册中的要求相一致。