西門(mén)子S120電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊6SL3120-2TE21-8AA3

西門(mén)子可控編程器PLC故障分析：

甄別PLC內(nèi)外部故障實(shí)例

 配備820數(shù)控系統(tǒng)的某加工中心，產(chǎn)生7035號(hào)報(bào)警，查閱報(bào)警信息為工作臺(tái)分度盤(pán)不回落。在SINUMERIK 810／820S數(shù)控系統(tǒng)中，7字頭報(bào)警為PLC操作信息或機(jī)床廠設(shè)定的報(bào)警，指示CNC系統(tǒng)外的機(jī)床側(cè)狀態(tài)不正常。處理方法是，針對(duì)故障的信息，調(diào)出PLC輸入/輸出狀態(tài)與拷貝清單對(duì)照。

 工作臺(tái)分度盤(pán)的回落是由工作臺(tái)下面的接近開(kāi)關(guān)SQ25、SQ28來(lái)檢測(cè)的，其中SQ28檢測(cè)工作臺(tái)分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)到位，對(duì)應(yīng)PLC輸入接口110.6，SQ25檢測(cè)工作臺(tái)分度盤(pán)回落到位，對(duì)應(yīng)PLC輸入接口110.0。工作臺(tái)分度盤(pán)的回落是由輸出接口Q4.7通過(guò)繼電器KA32驅(qū)動(dòng)電磁閥YV06動(dòng)作來(lái)完成。

 從PLC STATUS中觀察，110.6為“1"，表明工作臺(tái)分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)到位，I10.0為“0",表明工作臺(tái)分度盤(pán)未回落，再觀察Q4.7為“0"，KA32繼電器不得電，YV06電磁閥不動(dòng)作，因而工作臺(tái)分度盤(pán)不回落產(chǎn)生報(bào)警。處理方法：手動(dòng)YV06電磁閥，觀察工作臺(tái)分度盤(pán)是否回落，以區(qū)別故障在輸出回路還是在PLC內(nèi)部。

診斷壓力開(kāi)關(guān)故障實(shí)例

 配備FANUC 0T系統(tǒng)的某數(shù)控車(chē)床。

 故障現(xiàn)象：當(dāng)腳踏尾座開(kāi)關(guān)使套筒*頂緊工件時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)緊。

 在系統(tǒng)診斷狀態(tài)下，調(diào)出PLC輸入信號(hào)，發(fā)現(xiàn)腳踏向前開(kāi)關(guān)輸入X04.2為“1"，尾座套筒轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輸入X17.3為“l(fā)"，潤(rùn)滑油供給正常使液位開(kāi)關(guān)輸入X17.6為“1?1;。調(diào)出PLC輸出信號(hào)，當(dāng)腳踏向前開(kāi)關(guān)時(shí)，輸出Y49.0為“1"，同時(shí)，電磁閥YV4.1也得電，這說(shuō)明系統(tǒng)PLC輸入/輸出狀態(tài)均正常，分析尾座套筒液壓系統(tǒng)。

 當(dāng)電磁閥YV4.1通電后，液壓油經(jīng)溢流閥、流量控制閥和單向閥進(jìn)入尾座套筒液壓缸，使其向前頂緊工件。松開(kāi)腳踏開(kāi)關(guān)后，電磁換向閥處于中間位置，油路停止供油，由于單向閥的作用，尾座套筒向前時(shí)的油壓得到保持，該油壓使壓力繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)接通，在系統(tǒng)PLC輸入信號(hào)中X00.2為“l(fā)"。但檢查系統(tǒng)PLC輸入信號(hào)X00.2則為“0"，說(shuō)明壓力繼電器有問(wèn)題，其觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)損壞。

 故障原因：因壓力繼電器SP4.1觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)損壞，油壓信號(hào)無(wú)法接通，從而造成PLC輸入信號(hào)為“0"，故系統(tǒng)認(rèn)為尾座套筒未頂緊而產(chǎn)生報(bào)警。

 解決方法：更換新的壓力繼電器，調(diào)整觸點(diǎn)壓力，使其在向前腳踏開(kāi)關(guān)動(dòng)作后接通并保持到壓力取消，故障排除。

S5 PLC具有自診斷能力，發(fā)生模塊功能錯(cuò)誤時(shí)往往能報(bào)警并按預(yù)先程序作出反應(yīng)，通過(guò)故障指示燈就可判斷。當(dāng)電源正常，各指示燈也指示正常，特別是輸入信號(hào)正常，但系統(tǒng)功能不正常（輸出無(wú)或亂）時(shí)，本著先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶(hù)程序是否出現(xiàn)問(wèn)題。S5的用戶(hù)程序儲(chǔ)存在PLC的RAM中，是掉電易失性的，當(dāng)后備電池故障系統(tǒng)電源發(fā)生閃失時(shí)，程序丟失或紊亂的可能性就很大，當(dāng)然強(qiáng)烈的電磁干擾也會(huì)引起程序出錯(cuò)。有EPROM存儲(chǔ)卡及插槽的PLC恢復(fù)程序就相當(dāng)簡(jiǎn)單，將EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解決問(wèn)題；沒(méi)有EPROM子卡的用戶(hù)就要利用PG的聯(lián)機(jī)功能將正確的程序發(fā)送到PLC上。需要特別說(shuō)明的是，有時(shí)簡(jiǎn)單的程序覆蓋不能解決問(wèn)題，這時(shí)在重新拷貝程序前總清一下RAM中的用戶(hù)程序是相當(dāng)必要的。通過(guò)將PLC上的“RUN"“ST"開(kāi)關(guān)按RUN---ST---RUN---ST---RUN的順序一遍或在PG上執(zhí)行“Object—Blocks—Delete---inPLC—allblocks---overall—Reset"功能就完成了RAM中程序的總清。 另外，保存在EPROM中的程序并不是*的，過(guò)分相信EPROM上的程序有時(shí)會(huì)給檢修帶來(lái)困惑。所以經(jīng)常性的檢查核對(duì)EPROM中的程序，特別是PG中的備份程序就顯的尤為重要。

　　檢修實(shí)例：設(shè)備上電后無(wú)法啟動(dòng)。工程師在檢查后認(rèn)為程序出錯(cuò)，很自然地將EPROM卡插入PLC中，總清后拷貝程序，完成后重啟，故障依舊，由于程序不大，逐條把EPROM上的程序讀出，與手冊(cè)上的指令核對(duì)后發(fā)現(xiàn)*一樣，重復(fù)拷貝無(wú)效后認(rèn)為是PLC硬件故障。我們用PG將備份程序調(diào)出，與EPROM上的程序進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果語(yǔ)句指令表相同，但程序存放地址發(fā)生了變化，把備份程序發(fā)送到PLC后設(shè)備運(yùn)行正常。可見(jiàn)EPROM上的程序也出現(xiàn)了錯(cuò)誤，用紫外線(xiàn)擦除后重新寫(xiě)入問(wèn)題解決。

西門(mén)子S120電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊6SL3120-2TE21-8AA3

注意：

　　必須確保固件裝載是通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接來(lái)進(jìn)行的。否則，必須確保在此局域網(wǎng)里僅插了一個(gè)模塊并不再響應(yīng)所組態(tài)的MAC 地址。

　　對(duì)于S7-400 工業(yè)以太網(wǎng)模塊在此情況下，所有CP 443-1 EX11 (6GK7 443-1EX11-0XE0)之前的模塊都帶有出廠預(yù)設(shè)的 MAC 地址。對(duì)于S7-３00 工業(yè)以太網(wǎng)模塊在此情況下，所有CP 343-1 EX11 (6GK7 343-1EX11-0XE0) 之前的模塊都帶有出廠預(yù)設(shè)的 MAC 地址。

　　帶有出廠預(yù)設(shè)MAC地址的工業(yè)以太網(wǎng)模塊不再帶有緊急地址。一定不能使用 "緊急地址" 功能。此出廠預(yù)設(shè)的MAC地址總是作為緊急地址。預(yù)設(shè)MAC地址被印刷在模板的外殼上。

　　圖. 06: 通過(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)對(duì)接口進(jìn)行參數(shù)化

　　點(diǎn)擊"Modify..." 按鈕，打開(kāi)"Set PG/PC Interface" 對(duì)話(huà)框。

　　圖. 07: "Set PG/PC Interface" 對(duì)話(huà)框

　　在此,需要通過(guò)局域網(wǎng)定義參數(shù)化接口。

　　固件通過(guò) MAC 地址被裝載到工業(yè)以太網(wǎng)模塊中 ，即使用 ISO 傳輸協(xié)議。這就是為什么通過(guò)局域網(wǎng)來(lái)定義接口的參數(shù)：

　　ISO Ind. Ethernet -> "Network card used by you" 或

　　CP 1613 (ISO)

　　設(shè)置相關(guān)的接口參數(shù)并通過(guò)點(diǎn)擊 "OK" 按鈕關(guān)閉 "Set PG/PC Interface" 對(duì)話(huà)框。

　　通過(guò)點(diǎn)擊固件裝載工具中 "Download" 按鈕開(kāi)始裝載過(guò)程。在裝載過(guò)程開(kāi)始時(shí)會(huì)檢測(cè)相應(yīng)的硬件和固件兼容性，隨后模塊的固件被刪除，新的固件被傳送。一旦裝載過(guò)程成功完成，以下消息將顯示。

　　圖. 08: 下載成功完成

　　關(guān)閉S7 站點(diǎn)的電源開(kāi)關(guān)再打開(kāi)，裝載過(guò)程完成。

　　注意:

　　TCP協(xié)議不適合裝載或更新固件。因?yàn)椴荒芡ㄟ^(guò)路由器裝載。

　　4.特殊點(diǎn)，當(dāng)裝載固件到CP443-1 Advanced (6GK7 443-EX40-0XE0 和 6GK7 443-1EX41-0XE0)

　　此裝載過(guò)程總是通過(guò)CP模塊出廠預(yù)設(shè) MAC 地址。

　　當(dāng)固件被裝載時(shí)只能有一根網(wǎng)線(xiàn)入到此４端口模塊上。通過(guò)此網(wǎng)線(xiàn)，可以裝載固件，但必需通過(guò)PG/PC建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接。通過(guò)現(xiàn)有的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可能不能進(jìn)行下載。.

　　對(duì)于CP 443-1 EX40在此情況下，當(dāng)固件下載到模塊中時(shí)不會(huì)進(jìn)行兼容性檢測(cè)，盡管固件文件是FWL格式。

　　裝載固件到CP443-1 Advanced中接下來(lái)的過(guò)程是

　　設(shè)置 CP 模塊的操作模式到 STOP。然后切換電源模塊關(guān)閉再打開(kāi) STOP LED亮起大概保持３秒鐘。然后 LED 顯示"準(zhǔn)備開(kāi)始裝載固件" 大概 10 秒鐘，通過(guò)STOP LED 慢閃來(lái)體現(xiàn)。

　　在PG/PC中的固件裝載器開(kāi)始裝載過(guò)程。固件裝載到達(dá)第二個(gè)步驟。首先刪除現(xiàn)有的固件，這個(gè)過(guò)程大概10 秒鐘。在此時(shí)間內(nèi) RUN 和STOP LEDs 交替閃爍。

　　5. 特殊點(diǎn)，當(dāng)裝載固件到 CP443-1 Standard (6GK7 443-EX20-0XE0)

　　此裝載過(guò)程總是通過(guò) CP 模塊激活的 MAC 地址。如果沒(méi)有在組態(tài)中 MAC 地址，此模塊使用出廠預(yù)設(shè)的 MAC 地址?？梢允褂?NCM diagnostics 讀出模塊激活的 MAC 地址。

　　如果此 CP443-1EX20 作為 PROFINET IO 控制器，此裝載過(guò)程只能在CPU 或 CP443-1EX20 處于停止模式時(shí)被執(zhí)行。如果這兩個(gè)條件一個(gè)也沒(méi)滿(mǎn)足，那么裝載 CP443-1EX20的過(guò)程將失敗。固件裝載工具將顯示超時(shí)的信息。

　　只有當(dāng)裝載過(guò)程結(jié)束并且固件更新的版本被識(shí)別為可用后，新的固件才可以使用。如果裝載過(guò)程失敗了，那么在電源切換關(guān)閉到打開(kāi)后，此模塊使用舊的固件版本啟動(dòng)，即在裝載過(guò)程失敗后，此模塊繼續(xù)響應(yīng)激活的 MAC 地址。

　　6. 特殊點(diǎn)，當(dāng)裝載固件到 CP443-1GX20 Adv 和CP443-1EX20 Standard FW V2.0

　　此裝載過(guò)程總是通過(guò) CP's 激活的 MAC 地址。如果沒(méi)有在組態(tài)中 MAC 地址，此模塊將使用出廠預(yù)設(shè)的 MAC 地址?？梢允褂?NCM diagnostics 讀出模塊激活的 MAC 地址。

　　在 STEP 7 硬件組態(tài)中 (IE CP屬性標(biāo)簽對(duì)話(huà)框中 "Options" 標(biāo)簽)可以組態(tài) CP443-1GX20/EX20 的模塊訪問(wèn)級(jí)別。如果模塊訪問(wèn)級(jí)別設(shè)置為"status dependent" ,那么只有當(dāng) CPU 處于"STOP" 模式才能裝載固件到 IE CP中。否則，此固件裝載將被 CP443-1GX20/EX20拒絕。

　　7. 工業(yè)以太網(wǎng)模塊S7-300 CPs and S7-400 CPs可用更新的總覽

　　工業(yè)以太網(wǎng)模塊S7-300 CPs and S7-400 CPs 的可用更新總覽可以通過(guò)以下條目ID: 9836605。

　　8. 可能的錯(cuò)誤信息

　　裝載失敗會(huì)顯示以下信息：

　　圖. 09: 錯(cuò)誤建立連接

　　與目標(biāo)模塊的連接不能被建立。固件裝載工具不能夠讀出模塊的版本號(hào)和序列號(hào)。

　　這種情況一般是由于物理上的原因引起的。 使用 NCM diagnostics 來(lái)檢測(cè)到目標(biāo)模塊的物理連接。通過(guò)STEP 7 或者通過(guò)Windows 開(kāi)始菜單-> SIMATIC -> STEP 7 -> NCM S7 -> Diagnostics打開(kāi)。這樣可以檢測(cè)如果與在固件裝載工具中使用相同的協(xié)議能否建立與目標(biāo)模塊的物理連接。 確保當(dāng)裝載固件時(shí)，此網(wǎng)卡被設(shè)置成 ISO 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議(如圖. 07) 并保證正確的 MAC address 被輸入固件裝載工具 (如圖. 05). 因此，可以使用NCM diagnostics 通過(guò) ISO 傳輸協(xié)議和工業(yè)以太網(wǎng)模塊 CP 激活的 MAC 地址建立連接來(lái)檢測(cè)物理連接。

　　信息顯示 CP 和固件文件之間不兼容。

　　圖. 10: 不兼容信息

　　在此情況下，固件裝載工具顯示檢測(cè)到的相關(guān)硬件和挑選的要下載固件版本的不兼容。

　　不能把新硬件的固件裝載到舊的硬件中，這種情況裝載過(guò)程將被禁止。

　　S7-300 CP 模塊的固件不適合使用在 S7-400 CP 模塊上，反之亦然。

　　同樣， IT CP模塊的固件不適合使用在多協(xié)議 CP模塊中。

　　雖然對(duì)于各種版本來(lái)說(shuō)功能非常相似, 但對(duì)于內(nèi)存的分配占用和功能有本質(zhì)的區(qū)別。

　　對(duì)于每種模塊類(lèi)型來(lái)說(shuō)都有不同的固件文件(瘦型,標(biāo)準(zhǔn)型，高級(jí))。一個(gè)高級(jí)類(lèi)型的 CP 模塊的固件不能被裝載到標(biāo)準(zhǔn)型的CP中。