西門子PLC模塊6ES7214-1BG40-0XB0

交流電源接線安裝如圖42所示。說明如下：

　　1用一個單極開關(guān)a將電源與CPU 所有的輸入電路和輸出(負載)電路隔開。

　　2用一臺過流保護設(shè)備b以保護CPU 的電源輸出點以及輸入點，也可以為每個輸出點加上保險絲。

　　3當使用Micro PLC 24VDC 傳感器電源c時可以取消輸入點的外部過流保護，因為該傳感器電源具有短路保護功能。

　　4將S200 的所有地線端子同*近接地點d相連接以提高抗干擾力。所有的接地端子都使用14 AWG或1.5mm2 的電線連接到獨立接地點上(也稱一點接地)。

未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區(qū)以及未使用 1 ： 1 鏈接時的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。根據(jù)程序設(shè)計的需要，應合理安排PLC 的內(nèi)部輔助繼電器，在設(shè)計說明書中應詳細列出各內(nèi)部輔助繼電器在程序中的用途，避免重復使用。參閱有關(guān)操作手冊。

（ 3 ）分配定時器 / 計數(shù)器

PLC 的定時器 / 計數(shù)器數(shù)量分別見有關(guān)操作手冊。

7.3 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

7.3.1 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計的方法

在了解了 PLC 程序結(jié)構(gòu)之后，就要具體地編制程序了。編制 PLC 控制程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。

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圖解法編程

圖解法是靠畫圖進行 PLC 程序設(shè)計。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進順控法。

(1) 梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語言去編制 PLC 程序。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近。這種方法很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成 PLC 的梯形圖語言。這對于熟悉繼電器控制的人來說，是的一種編程方法。

(2) 邏輯流程圖法：邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示 PLC 程序的執(zhí)行過程，反應輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程，用邏輯框圖表示出來形成系統(tǒng)的邏輯流程圖。這種方法編制的 PLC 控制程序邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關(guān)系及聯(lián)鎖條件明確。邏輯流程圖會使整個程序脈絡清楚，便于分析控制程序，便于查找故障點，便于調(diào)試程序和維修程序。有時對一個復雜的程序，直接用語句表和用梯形圖編程可能覺得難以下手，則可以先畫出邏輯流程圖，再為邏輯流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編制 PLC 應用程序。

(3) 時序流程圖法：時序流程圖法使首先畫出控制系統(tǒng)的時序圖（即到某一個時間應該進行哪項控制的控制時序圖），再根據(jù)時序關(guān)系畫出對應的控制任務的程序框圖，后把程序框圖寫成 PLC 程序。時序流程圖法很適合于以時間為基準的控制系統(tǒng)的編程方法。

(4) 步進順控法：步進順控法是在順控指令的配合下設(shè)計復雜的控制程序。一般比較復雜的程序，都可以分成若干個功能比較簡單的程序段，一個程序段可以看成整個控制過程中的一步。從整個角度去看，一個復雜系統(tǒng)的控制過程是由這樣若干個步組成的。系統(tǒng)控制的任務實際上可以認為在不同時刻或者在不同進程中去完成對各個步的控制。為此，不少 PLC 生產(chǎn)廠家在自己的 PLC 中增加了步進順控指令。在畫完各個步進的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進順控指令方便地編寫控制程序。

2. 經(jīng)驗法編程

經(jīng)驗法是運用自己的或別人的經(jīng)驗進行設(shè)計。多數(shù)是設(shè)計前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗程序"。結(jié)合自己工程的情況，對這些“試驗程序"逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說的經(jīng)驗，有的是來自自己的經(jīng)驗總結(jié)，有的可能是別人的設(shè)計經(jīng)驗，就需要日積月累，善于總結(jié)。

3. 計算機輔助設(shè)計編程

計算機輔助設(shè)計是通過 PLC 編程軟件在計算機上進行程序設(shè)計、離線或在線編程、離線仿真和在線調(diào)試等等。使用編程軟件可以十分方便地在計算機上離線或在線編程、在線調(diào)試，使用編程軟件可以十分方便地在計算機上進行程序的存取、加密以及形成 EXE 運行文件。

　　5本機單元的直流傳感器電源可用來為本機單元的直流輸入e，擴展模塊f，以及輸出擴展模塊g供電。傳感器電源具有短路保護功能。

　　6在安裝中如把傳感器的供電M端子接到地上h可以抑制噪聲。

　　2 2 直流電源安裝如圖43所示。說明如下：

　　1用一個單極開關(guān)a，將電源同CPU 所有的輸入電路和輸出(負載)電路隔開。

　　2用過流保護設(shè)備b、c、d，來保護CPU 電源、輸出點，以及輸入點。或在每個輸出點加上保險絲進行過流保護。當使用Micro 24VDC 傳感器電源時不用輸入點的外部過流保護。因為傳感器電源內(nèi)部具有限流功能。

　　3用外部電容e來保證在負載突變時得到一個穩(wěn)定的直流電壓。

　　4在應用中把所有的DC 電源接地或浮地f（即把全機浮空，整個系統(tǒng)與大地的絕緣電阻不能小于50兆歐）可以抑制噪聲，在未接地DC 電源的公共端與保護線PE之間串聯(lián)電阻與電容的并聯(lián)回路g ，電阻提供了靜電釋放通路，電容提供高頻噪聲通路。常取R=1M ，C=4700pf。

　　5將S200 所有的接地端子同*近接地點h連接，采用一點接地，以提高抗干擾力。

　　624V 直流電源回路與設(shè)備之間，以及120/230V交流電源與危險環(huán)境之間，必須進行電氣隔離

計算機輔助設(shè)計是通過 PLC 編程軟件在計算機上進行程序設(shè)計、離線或在線編程、離線仿真和在線調(diào)試等等。使用編程軟件可以十分方便地在計算機上離線或在線編程、在線調(diào)試，使用編程軟件可以十分方便地在計算機上進行程序的存取、加密以及形成 EXE 運行文件。

隨著工業(yè)自動化水平的不斷提升，PLC所占據(jù)的地位可以說功不可沒，雖然PLC是專為工業(yè)應用而設(shè)計，硬件設(shè)計有*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致PLC損壞，不能正常使用。PLC的價格少則幾百，多則上萬，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值。

如何來實現(xiàn)這個功能呢？主要分以下幾步來實現(xiàn)。 、建立變量，除了建立需要存儲模擬量模塊采樣過來的溫度值外，另外還需要建立一個顯示們溫度的變量，和一個放指針的變量。比如說們有十路溫度需要顯示，那么們需要建立十二個變量。對于這個指針的變量選擇，數(shù)據(jù)類型們可以選擇“INT"的數(shù)據(jù)類型。其的變量數(shù)據(jù)類型，可以根據(jù)實際情況進行選擇。 第二、對變量進行組態(tài)。在變量里面選擇溫度值，然后在其屬性里面選擇“指針化"，在里面啟用指針化功能，索引變量選擇們這個“溫度值指針"的變量，而后每一個索引值對應一個溫度值

PLC的維修技術(shù)，不單是PLC硬件上的修復，還有PLC外圍線路以及軟件的相互配合，再者，PLC不像單片機那樣，是單一的芯片，加上少量電路就能工作，修復相對簡單。PLC內(nèi)部集成了CPU，存儲器，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，具有一定的學問。
PLC型號眾多，但內(nèi)部大同小異，原理基本一樣。今天就以西門子S7-200PLC為例，談談PLC硬件維修的一些思路和方法，不但對工控初級維修師傅有指導性的幫助,此文也對PLC初學者更好的理解PLC這門理論，有積極的幫助

西門子PLC模塊6ES7214-1BG40-0XB0

S7-400H冗余控制器概述
H(高可靠性)系統(tǒng)是應用在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中一種能夠滿足經(jīng)濟、環(huán)保、節(jié)能的高度自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠通過將發(fā)生中斷的單元自動切換到備用單元的方法實現(xiàn)系統(tǒng)的不中斷工作。S7-400H是西門子提供的冗余PLC，它通過部件的冗余實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性。作為SIMATIC S7家族的一員， S7-400H擁有SIMATIC S7所具有的*性。

1.1 S7-400H冗余系統(tǒng)典型的硬件

圖1 典型的S7-400H冗余系統(tǒng)

一個典型的冗余系統(tǒng)中包括：
(1) 1個UR2-H機架(或者2個獨立的UR1/UR2機架)
(2) 2個S7-400H CPU模塊()
(3) 2個PS407電源模塊(也可以選擇2×2的冗余配置)
(4) 2根同步光纖和4個同步模塊
(5) 2個相同大小的RAM存儲卡
(6) 2個CP443-1以太網(wǎng)通訊模塊(如果不需要以太網(wǎng)通訊功能可以不配置)
(7) 每個電源模塊配備1-2塊后備鋰電池

1.2 組態(tài)S7-400H站的軟件
在本文示例項目中，組態(tài)相應版本的S7-400H冗余控制器時，所安裝軟件環(huán)境為：
Windows XP Professional SP3，STEP 7 V5.4.4.6 (STEP 7 V5.4 SP4 Hotfix6 ) 。
對于在冗余系統(tǒng)中S7-400H冗余控制器的硬件和軟件的兼容性問題以及有關(guān)注意事項請參考冗余系統(tǒng)中S7-400H冗余控制器的兼容性一文

2. 在Step 7中組態(tài)S7-400H站
下面本文將以實際例子的形式來介紹S7-400H站的組態(tài)過程。

2.1硬件安裝
表2： 示例主要硬件組成

（1）安裝機架UR2-H。
（2）在機架上安裝PS407電源模塊，在電池槽內(nèi)放入2塊鋰電池，撥碼撥到2BATT。
（3）設(shè)置冗余CPU的機架號，安裝冗余CPU到機架。
CPU V3版本，通過同步子模板上的開關(guān)設(shè)置；
CPU V4以上版本，通過CPU 背板上的開關(guān)設(shè)置；
本實例中的CPU為6ES7 414-4HJ04-0AB0 機架號設(shè)置在CPU的背面，將左手邊CPU的機架號設(shè)為0（撥碼撥到下方），右手邊CPU的機架號設(shè)為1（撥碼撥到上方），CPU通電后此機架號生效。
（4）將同步子模板插到CPU前面板的兩個IF插槽中，并固定。
（5）連接同步光纜。
將兩個位于上部的同步子模板相連；
將兩個位于下部的同步子模板相連；
在打開電源或啟動系統(tǒng)之前要確保CPU的同步光纜已經(jīng)連接，同步光纖的連接如圖2所示。

圖2 S7-400H 同步光纖的連接

（6）安裝CP443-1以太網(wǎng)網(wǎng)卡。同時利用網(wǎng)線將2個安裝好的CP443-1以太網(wǎng)網(wǎng)卡以及安裝有Step 7或者PCS 7的電腦連接到一個交換機上，完成硬件互聯(lián)。
（7）通電后CPU自檢查。
CPU*次通電時，將執(zhí)行一次RAM 檢測工作，約需10分鐘。這段時間內(nèi)CPU 不接收通過通訊接口傳來的數(shù)據(jù)，并且STOP LED 燈閃爍。如果有備用電池，再次通電時不再做此項檢查工作。
（8）啟動CPU，將CPU撥碼撥到RUN狀態(tài)，此刻兩CPU保持STOP。

2.2硬件組態(tài)
1．首先雙擊“SIMATIC Manager"圖標，打開SIMATIC Manager并新建一個S7-400H的單項目，在項目中插入一個“SIMATIC H Station"，插入結(jié)束，左側(cè)樹形目錄下會出現(xiàn)一個“SIMATIC H Station(1)"，操作如下圖所顯示。

圖