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西門子PLC維修方法有哪些?
在制造工業(yè)中存在大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及大量的開關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的-離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求,使PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。PLC廠家在原來(lái)CPU模板上逐漸增加了各種通訊接口,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展,使PLC的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。 PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因。
PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu),有母板,數(shù)字I/O模板,西門子PLC模塊6ES7468-1DB00-0AA0,模擬I/O模板,還有特殊的定位模板,條形碼識(shí)別模板等模塊,用戶可以根據(jù)需要采用在母板上擴(kuò)展或者利用總線技術(shù)配備遠(yuǎn)程I/O從站的方法來(lái)得到想要的I/O數(shù)量。
隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升,PLC所占據(jù)的地位可以說(shuō)功不可沒,雖然PLC是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì),硬件設(shè)計(jì)有*的安全性和穩(wěn)定性,但是不乏一些自然原因和人為因素導(dǎo)致PLC損壞,不能正常使用。PLC的價(jià)格少則幾百,多則上萬(wàn),所以從節(jié)省開支方面講,PLC損壞后還是具有一定的維修價(jià)值。
PLC的維修技術(shù),不單是PLC硬件上的修復(fù),還有PLC線路以及軟件的相互配合,再者,PLC不像單片機(jī)那樣,是單一的芯片,加上少量電路就能工作,修復(fù)相對(duì)簡(jiǎn)單。PLC內(nèi)部集成了CPU,存儲(chǔ)器,I/O電路,通訊電路,開關(guān)電源等,是各部分協(xié)調(diào)工作,因此,單就PLC硬體上的維修,具有一定的學(xué)問(wèn)。
PLC型號(hào)眾多,但內(nèi)部大同小異,原理基本一樣。 我就以西門子S7-200PLC為例,談?wù)凱LC硬件維修的一些思路和方法,不但對(duì)工控初級(jí)維修有指導(dǎo)性的幫助,此文也對(duì)PLC初學(xué)者更好的理解PLC這門理論,有積極的幫助。
西門子plc的模擬量編程
1、西門子S7-300/400可以用FC105/FC106處理模擬(SCALE/UNSCALE)
2、西門子S7-200用AIW 、AQW輸入、輸出模擬量,S7-200會(huì)自動(dòng)將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換為0~32000的整數(shù),程序編寫時(shí)通過(guò)AIW將轉(zhuǎn)換后的0~32000的整數(shù)讀進(jìn)程序,通過(guò)你的計(jì)算,然后通過(guò)AQW輸出即可,CPU會(huì)自動(dòng)的D/A轉(zhuǎn)換的。
西門子S7-200PLC模擬量編程的思維是什么?
簡(jiǎn)而言之,模擬量輸入就是將模擬量傳感器、變送器的電量信號(hào)通過(guò)模擬量輸入模板輸入到PLC中,并應(yīng)用程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)值。而模擬量輸出就是應(yīng)用程序?qū)?shù)值通過(guò)模擬量輸出模板輸出到相應(yīng)的外部設(shè)備中。的知識(shí)點(diǎn):
a、首先要熟悉S7-200PLC模擬量輸入、輸出模塊的硬件特性。
b、要熟悉S7-200PLC模擬量輸入、輸出模塊的接線方法;
c、要熟悉S7-200PLC模擬量輸入、輸出模塊的方式設(shè)置;
d、要熟悉模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換的方法;
e、要熟悉S7-200PLC相關(guān)的編程指令;
f、要熟悉你應(yīng)用的模擬量傳感器、變送器的電氣特性及接線方法。
西門子PLC的幾種通信方式?
一、PPI通訊
PPI協(xié)議是S7-200CPU基本的通信方式,通過(guò)原來(lái)自身的端口(PORT0或PORT1)就可以實(shí)現(xiàn)通信,是S7-200 CPU默認(rèn)的通信方式。
PPI是一種主-從協(xié)議通信,主-從站在一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)中。在CPU內(nèi)用戶網(wǎng)絡(luò)讀寫指令即可,也就是說(shuō)網(wǎng)絡(luò)讀寫指令是運(yùn)行在PPI協(xié)議上的。因此PPI只在主站側(cè)編寫程序就可以了,從站的網(wǎng)絡(luò)讀寫指令沒有什么意義。
二、RS485串口通訊
第三方設(shè)備大部分支持,西門子S7 PLC可以通過(guò)選擇自由口通信模式控制串口通信。簡(jiǎn)單的情況是只用發(fā)送指令(XMT)向打印機(jī)或者變頻器等第三方設(shè)備發(fā)送信息。不管任何情況,都必須通過(guò)S7 PLC編寫程序?qū)崿F(xiàn)。
當(dāng)選擇了自由口模式,用戶可以通過(guò)發(fā)送指令(XMT)、接收指令(RCV)、發(fā)送中斷、接收中斷來(lái)控制通信口的操作。
三、MPI通訊
MPI通信是一種比較簡(jiǎn)單的通信方式,MPI網(wǎng)絡(luò)通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s,MPI網(wǎng)絡(luò)多支持連接32個(gè)節(jié)點(diǎn),大通信距離為50M。通信距離遠(yuǎn),還可以通過(guò)中繼器擴(kuò)展通信距離,但中繼器也占用節(jié)點(diǎn)。
MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常可以掛S7-200、人機(jī)介面、編程設(shè)備、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡(luò)元器件。
SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的 PID 調(diào)試控制面板,簡(jiǎn)化了回路調(diào)整過(guò)程。它為單個(gè)控制回路提供了自動(dòng)調(diào)整和手動(dòng)控制功能,同時(shí)為調(diào)整過(guò)程提供了圖形化的趨勢(shì)視圖。
SIMATIC S7-1200硬件創(chuàng)新…
集成Profinet / Ethernet 端口
不需要編程電纜和以太網(wǎng)擴(kuò)展模塊,減少了安裝空間和成本。
信號(hào)板的概念
信號(hào)板可以增加額外的I / O點(diǎn),而不必要改變CPU的體積;例如僅僅需要一路熱電阻傳感器信號(hào)的輸入,通過(guò)信號(hào)板就可以完成。
CPU本體集成數(shù)字量I/O,模擬量I/O和運(yùn)動(dòng)控制I/O
不需要額外的硬件擴(kuò)展,減少了PLC安裝空間和成本。
SIMATIC S7-1200軟件創(chuàng)新…
Step7 Basic是針對(duì)邏輯控制,HMI和網(wǎng)絡(luò)通信功能進(jìn)行開發(fā)的通用型編輯器
所有向?qū)?,工具條和菜單具有相似的可視化效果,易于學(xué)習(xí)與維護(hù)可節(jié)約使用者大量時(shí)間。
自動(dòng)檢測(cè)和上載的概念
在設(shè)計(jì)階段,硬件組態(tài)簡(jiǎn)單快速,所有文檔存儲(chǔ)于CPU中,包括符號(hào),注釋,描述,易于維護(hù)。
無(wú)需其它軟件工具
具有PID控制環(huán)節(jié)自整定功能,應(yīng)用PLCopen 架構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制功能,這些功能都嵌入到工程軟件包括用戶程序中。
![](https://img50.chem17.com/1612f01f3bc0aaedc38cbb6039b55c20f9a37ccb6e67c66efbe54683edabf4370e99410c943f5da2.jpg)
SIMATIC S7-1200新特性…
安全集成
未經(jīng)*不能修改代碼或過(guò)程量,提高操作的安全性。
作為通信模塊與主站鏈接
集成的通訊接口能夠快速、簡(jiǎn)單的與設(shè)備建立鏈接,比如SIRIUS軟啟動(dòng)器和RFID識(shí)別器。
專有技術(shù)保護(hù) –
通過(guò)密碼保護(hù),未經(jīng)*的第三方無(wú)法打開你的程序和算法。
智能IO設(shè)備 –
通過(guò)簡(jiǎn)單的組態(tài), 利用對(duì)I/O映射區(qū)的讀寫操作,使S7-1200 控制器搭建成(實(shí)現(xiàn))主從結(jié)構(gòu)的分布式I/O應(yīng)用。
集成跟蹤功能 –
為了高效調(diào)試、快速的解決現(xiàn)場(chǎng)遇到的問(wèn)題,S7-1200 新發(fā)布的V4.0版本集成了功能強(qiáng)大的信號(hào)示蹤與分析工具,可以分析CPU所有的變量,標(biāo)簽,模擬量和數(shù)字量信號(hào)。
配方功能 –
直接存儲(chǔ)在CPU的內(nèi)部存儲(chǔ)器或擴(kuò)展存儲(chǔ)器中。
DB塊的在線–
CPU在RUN 模式下,可以已修改的數(shù)據(jù)塊。
RFID和條碼識(shí)別 –
通過(guò)擴(kuò)展RF120C模塊能夠讓S7-1200集成有RFID和條碼識(shí)別功能。
集成WEB服務(wù)器
以訪問(wèn)系統(tǒng)和過(guò)程信息,以及識(shí)別數(shù)據(jù)
具有系統(tǒng)診斷功能
通信參數(shù)診斷和分析
可以通過(guò)符號(hào)表和自定義符號(hào)方式,訪問(wèn)過(guò)程數(shù)據(jù)
用戶可自定義 Web頁(yè)面
固件升級(jí)
數(shù)據(jù)日志
可以從 Web 服務(wù)器的“文件瀏覽器”頁(yè)面打開、編輯、保存、重命名或刪除數(shù)據(jù)日志文件。數(shù)據(jù)日志文件按照標(biāo)準(zhǔn) CSV 格式存儲(chǔ)。
可以記錄用戶自定義符號(hào)。
![](https://img49.chem17.com/1612f01f3bc0aaedc38cbb6039b55c20e15c337e30d910bd173b105d7b14719fc8ce91616c6bcaad.jpg)
PROFINET I/O作為所有控制器的接口標(biāo)準(zhǔn),用于現(xiàn)場(chǎng)通信;同時(shí)也支持TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通信方式 。
通過(guò)PN網(wǎng)絡(luò),可以進(jìn)行固件升級(jí)。
智能IO設(shè)備(I-Device )。
標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)器功能,用戶可自定義Web網(wǎng)頁(yè),可以獲取控制和診斷信息。
針對(duì)控制器和通訊模塊的編程非常簡(jiǎn)單。
新模塊S7-1217C和已有模塊S7-1215C都具有第二個(gè)PROFINET接口,可以同時(shí)連接HMI,I/O,驅(qū)動(dòng)和編程計(jì)算機(jī)。
CPU 集成的兩路模擬量輸入出廠時(shí)被設(shè)置為 0..10V 的電壓測(cè)量。
為了使用 S7-1200 的集成模擬量輸入進(jìn)行電流測(cè)量,必須在端子 0 和端子 2M (或者端子 1 和端子 2M)之間并聯(lián) 1 個(gè) 500 Ω 的電阻。
![](https://support.industry.siemens.com/cs/images/67396370/s7-1200_cpu_analoginputs_current_01.png)
圖. 01: 與傳感器以及電壓源的兩線制連接方式
![](https://support.industry.siemens.com/cs/images/67396370/s7-1200_cpu_analoginputs_current_02.png)
圖. 02: 與傳感器以及電壓源的三線制連接方式
![](https://support.industry.siemens.com/cs/images/67396370/s7-1200_cpu_analoginputs_current_03.png)
圖. 03: 與傳感器以及電壓源的四線制連接方式
![](https://support.industry.siemens.com/cs/images/67396370/s7-1200_cpu_analoginputs_current_04.png)
圖. 04: 與電壓輸出的變送器及電流源的四線制連接方式
注意
在所有連接方式中都必須確保外接電流源具有短路保護(hù)功能以防損壞。
由于外接電阻對(duì)溫度的依賴性和不準(zhǔn)確性,它本身是一個(gè)干擾源。為了得到盡可能精確地將結(jié)果,*使用公差盡可能小的電阻。
使用 500Ω 電阻時(shí),必須注意這種測(cè)量方式的功率消耗。
應(yīng)確保 500Ω 電阻兩端外加 DC 24 V 電壓時(shí),電阻功率消耗至少為 1.16 W。
市面上常見的電阻功率消耗大都在 0.25 W 到 0.5 W 之間。
附加說(shuō)明
S7-1200 有電流測(cè)量模擬量模塊。
在條目 ID :! 36932465 !: 的系統(tǒng)手冊(cè)內(nèi)這些模塊是可用的。
S7-1200 的通訊伙伴 S7-1200 可以通過(guò)集成的 PN 口與以下設(shè)備進(jìn)行通訊: 其他 S7 CPU (S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500) 編程設(shè)備 HMI 設(shè)備 (例如:SIMATIC 精簡(jiǎn)面板和 SIMATIC 精智面板) 支持開放式用戶通信的設(shè)備 ......
S7-1200 的通訊伙伴
S7-1200 可以通過(guò)集成的 PN 口與以下設(shè)備進(jìn)行通訊:
- 其他 S7 CPU (S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500)
- 編程設(shè)備
- HMI 設(shè)備 (例如:SIMATIC 精簡(jiǎn)面板和 SIMATIC 精智面板)
- 支持開放式用戶通信的設(shè)備
支持的zui大同步、異步通信連接數(shù)量
S7-1200 CPU 支持的zui大同步、異步通訊連接數(shù)量如下所示:
連接類型 | 描述和zui大連接數(shù)量 |
開放式用戶通訊 | S7-1200 CPU 通過(guò)以下指令支持 8 個(gè)開放式用戶通訊連接(主動(dòng)或者被動(dòng)): T_SEND_C, T_RECV_C, TCON, TDISCON, TSEND 和 TRECV。 注意 Modbus TCP 使用開放式用戶通訊(OUC)連接作為 Modbus 的通訊路徑。除了在 STEP 7 和 CPU 之間建立連接外還可以建立多個(gè)客戶機(jī)-服務(wù)器連接??偣驳目蛻魴C(jī)-服務(wù)器連接數(shù)由 CPU 支持的zui大開放式用戶通訊數(shù)量決定。 |
S7 通訊 | - 3個(gè)服務(wù)器連接: S7-1200 作為被動(dòng)方與作為主動(dòng)方的 S7 CPU 或者 LOGO! 通信,此時(shí) S7-1200 作為 S7 服務(wù)器。主動(dòng)方 S7 CPU 或者 LOGO! 發(fā)起建立連接并使用 PUT 和 GET 指令 (S7-300,S7-400, S7-1200 和 S7-1500) 或者 ETHx_XFER 指令 (S7-200)讀寫數(shù)據(jù)。
- 8 個(gè)客戶機(jī)連接:S7-1200 作為主動(dòng)方與作為被動(dòng)方的 S7 CPU 或者LOGO通信,此時(shí) S7-1200 作為 S7 客戶機(jī)。主動(dòng)方 S7 CPU 發(fā)起建立連接并使用 PUT 和 GET 指令讀寫數(shù)據(jù)。
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HMI 連接 | 固件版本 V2 和V3 S7-1200 CPU 提供專門的 HMI 連接,支持 zui多3 個(gè)HMI設(shè)備。 固件版本 V4 V4或者更高固件版本的S7-1200 CPU 支持zui多12個(gè)HMI 連接。根據(jù) HMI 設(shè)備類型和功能使用模式,每個(gè) HMI 設(shè)備實(shí)際需要1,2或3個(gè)連接資源。這里可以保證支持4個(gè)HMI 設(shè)備而不必關(guān)心可用的連接資源數(shù)量。同時(shí)連接超過(guò)4個(gè)HMI設(shè)備也是可能的。 |
PG 連接 | S7-1200 CPU 支持 1 個(gè)編程設(shè)備 (PG) 連接。 |
Web 服務(wù)器連接 (HTTP) | S7-1200 CPU 支持 Web 服務(wù)器連接。 |
表1
![圖.01](https://support.industry.siemens.com/cs/images/38051505/38051505_s7-1200_ethernet-communication_01_e.png)
圖. 01
PROFINET 和 PROFIBUS
- 固件版本 V2.02 到 V2.2 的 S7-1200 CPU
對(duì)于 PROFINET,S7-1200 zui多支持 8 個(gè) PROFINET IO 設(shè)備和 128 個(gè)子模塊,二者以先滿足者為準(zhǔn)。對(duì)于 PROFIBUS 每個(gè) DP 主站zui多支持 16 個(gè) DP 從站,每個(gè) DP 從站zui多 256 個(gè)子模塊。 DP 從站和 IO 設(shè)備的總數(shù)zui多支持 16 個(gè) 。 - 固件版本 V3.0 或者更高版本的 S7-1200
S7-1200 從固件版本 V3.0 起支持 16 個(gè)PROFINET IO 設(shè)備,zui多 256 個(gè)子模塊。PROFIBUS 支持 32 個(gè)從站,每個(gè) DP 從站zui多 512 個(gè)子模塊。
S7-1200 的 集成 PROFINET 接口
S7-1200 CPU集 成的 PROFINET 接口是 RJ45 插口。
![圖.02](https://support.industry.siemens.com/cs/images/38051505/38051505_s7-1200_ethernet-communication_02_e.png)
圖. 02
支持的協(xié)議
下面是 S7-1200 集成的 PROFINET 接口所支持的通訊協(xié)議:
協(xié)議 | 固件版本 |
TCP | V1.0 |
ISO-on-TCP (RFC 1006) | V1.0 |
UDP | V2.0 |
PROFINET RT - 基本服務(wù)和 IO 控制器 | V2.0 |
PROFINET IO 設(shè)備 | V4.0 |
S7 通信 (S7 服務(wù)器) | V1.0 |
S7 通信 PUT/GET 指令 (S7 客戶端) | V2.0 |
Web 服務(wù)器 | V2.0 |
Modbus TCP | V2.1 |
HTTP (超文本傳輸協(xié)議) | V2.0 |
HTTPS - 安全超文本傳輸協(xié)議 | V2.0 |
SNMP - 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 | V2.0 |
LLDP - 鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議 | V2.0 |
DCP - 發(fā)現(xiàn) & 組態(tài)協(xié)議 | V2.0 |
NTP - 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議 | V2.0 |
ARP - 地址解析協(xié)議 | V2.0 |