上海黄埔上门维修变频器
随着工业自动化水平的不断提升,PLC所占据的地位可以说功不可没,虽然PLC是专为工业应用而设计,硬件设计有极高的安全性和稳定性,但是不乏一些自然原因和人为因素导致PLC损坏,不能正常使用。PLC的价格少则几百,多则上万,所以从节省开支方面讲,PLC损坏后还是具有一定的维修价值。
随着工业自动化水平的不断提升,PLC所占据的地位可以说功不可没,虽然PLC是专为工业应用而设计,硬件设计有极高的安全性和稳定性,但是不乏一些自然原因和人为因素导致PLC损坏,不能正常使用。PLC的价格少则几百,多则上万,所以从节省开支方面讲,PLC损坏后还是具有一定的维修价值。
PLC的维修技术,不单是PLC硬件上的修复,还有PLC外围线路以及软件的相互配合,再者,PLC不像单片机那样,是单一的芯片,加上少量电路就能工作,修复相对简单。PLC内部集成了CPU,存储器,I/O电路,通讯电路,开关电源等,是各部分协调工作,因此,单就PLC硬体上的维修,具有一定的学问。
PLC型号众多,但内部大同小异,原理基本一样。今天我们就西门子S7-200PLC为例,以图文并茂的方式讲解PLC硬件维修的一些思路和方法,以及对PLC初学者更好的理解PLC这问理论,有很好的帮助。
s7-200_cpus_routing
CPU板为PLC中的核心部件,也是维修当中最棘手的地方,CPU板出问题会导致PLC故障灯常亮,PLC不运行,现就CPU板各元件说明如下:
1:CPU元件:即中央处理器,和通用计算机一样,主要有运算器,控制器,寄存器以及实现它们之间联系的数据,控制及状态总线构成。西门子PLC CPU芯片针脚多(200pin),主要有地址总线,数据总线,I/O引脚,及附属检测针脚与对应的芯片进行联系,CPU坏,可导致PLC报警(SF灯亮),也会导致PLC某些输入输出点不正常,通讯不上等故障现象。损坏原因主要有CPU供电电压高(导致内部短,某些针脚对地短路)CPU老化等,损坏后用手摸,有发烫的感觉。此种CPU针脚多,更换麻烦,并且市场不容易买到配件,可以用拆机件替换。
2:ROM 即只读存储器,用于PLC厂商固化系统程序,实现指令解释,报警处理等,和PC机的BIOS差不多,如果里面的数据丢失,或芯片损坏会引起不开机,报警现象。在平时的维修当中,ROM故障所占的比例也是很大的。可以用编程器重刷固件程序(事先有备份),来解决此类问题。
3、RAM即随机存储器,主要存储工作数据,掉电数据丢失,供电断经常和备用电池和超级电容连接,以实现掉电数据保持。
4、运行指示灯,是判断PLC运行正常与否的主要依据。西门子S7-200在正常运行当中只有RUN灯(绿灯)亮,停止状态只有STOP灯(黄灯)亮,如果有故障灯(红灯)亮起,说明此时PLC已经出现硬件故障或软件故障。
PU板的背面部分主要提供了电源的转换,以提供芯片供电所需的合适的电压。此外还包含了用户程序存储器。在维修CPU板的时候,最好先用编程器备份里面的数据,以免程序丢失,带来更大麻烦。
此板主要提供了输入端隔离,继电器驱动及输出电路,还有通信接口电路。维修相对简单。
此板为24V开关电源板,在此不再累述。
综上所述,PLC维修技术,并不是单一的电路板硬件维修,它牵涉到微电脑,数字电路,PLC原理,PLC编程,元件焊接等等技术的综合应用,只有在长期的维修当中积累经验,才能得到更快的进步。
描述
下图给出了在 F CPU 之间通过以太网进行 S7 通信的基本组态。通过一个 S7 连接建立双边通信。
另一种方式,双边数据通信通过两个独立的 S7 通信。采用这种方式, 可以在结构上区分发送和接收通道。
S7 通信的系统限制由下列参数决定:
CPU 所支持的最大连接数
能够组态的最大的 S7 连接数
最大背景数
例子
CPU 程序中调用故障安全通信块“F_SENDS7”和“F_RCVS7”用于双边的 S7 数据通信,这些程序块内部分别调用了系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV"。这样,用户数据和相关的应答被发送和接收。每一个系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV" 都被分配一个背景数据块。结果,背景数据块的个数(=背景)与通信任务数是相同的。
这意味着在双边数据安全通信的情况下,至少需要执行 4 个通讯任务和需要 4 个背景。这样,CPU 319F-3 PN/DP 剩余 28 个背景。
在 CPU 319F-3 PN/DP 用户程序中,由于最大的背景数限制为 32,那么最多调用 16 个故障安全通信块 "F_SENDS7" 或 F_RCVS7",因为最大的背景数量是不能多于 32。
CPU 319F-3 PN/DP 的安全双边数据通信计算公式
注意
描述
要求
注意
以下步骤列出了如何使用PLCSIM仿真通讯。下载附件中的STEP 7(TIA Portal)项目包含了两个S7-400站通过工业以太网通信 。
Station_1中的OB1包含计数器的程序,将其输出值传送到Station_2。
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此条目给出了S7 通信的系统限制概览。
图. 01
图. 02
下表给出了F CPU 所支持的最大连接数。
F CPU
最大连 接数
IM151-8F PN/DP CPU
12
IM154-8F PN/DP CPU
16
IM154-8FX PN/DP CPU
16
CPU 315F-2 PN/DP
16
CPU 317F-2 PN/DP
32
CPU 319F-3 PN/DP
32
CPU 414F-3 PN/DP V6
64
CPU 416F-2 DP
64
CPU 416F-3 PN/DP V5
64
CPU 416F-3 PN/DP V6
96
WinAC RTX F 2009
64
WinAC RTX F 2010
96
下表给出了 F CPU 所支持最大组态的 S7 连接数。
F CPU
能够组 态的最大 S7 连接数
IM151-8F PN/DP CPU
10
IM154-8F PN/DP CPU
14
IM154-8FX PN/DP CPU
14
CPU 315F-2 PN/DP
14
CPU 317F-2 PN/DP
16
CPU 319F-3 PN/DP
16
CPU 414F-3 PN/DP V6
62
CPU 416F-2 DP with CP443-1 Adv.
62
CPU 416F-3 PN/DP V5
62
CPU 416F-3 PN/DP V6
94
WinAC RTX F 2009
通过 CP5611: 6
通过 CP5613: 48
通过 CP1616: 30
通过 IE general: 14
WinAC RTX F 2010
通过 CP5611: 6
通过 CP5613: 48
通过 CP1616: 30
通过 IE general: 14
下表给出了 F CPU 支持的最大背景数。
F CPU
最大背景数
IM151-8F PN/DP CPU
32
IM154-8F PN/DP CPU
32
IM154-8FX PN/DP CPU
32
CPU 315F-2 PN/DP
32
CPU 317F-2 PN/DP
32
CPU 319F-3 PN/DP
32
CPU 414F-3 PN/DP
300 (内部接口)
CPU 414F-3 PN/DP with CP443-1 Adv.
能够配置 1200 个 (预设 300)
CPU 416F-2 DP with CP443-1 Adv.
固件版本 < V5.2:能够组态 1800 (预设 600)
固件版本 V5.2 之后:能够组态 4000 (预设 600)
CPU 416F-3 PN/DP
600 (内部接口)
CPU 416F-3 PN/DP with CP443-1 Adv.
固件版本 < V5.2:能够组态 1800 (预设 600)
固件版本 V5.2 之后:能够组态 4000 (预设 600 )
WinAC RTX F 2009
能够组态 600 (预设 300)
WinAC RTX F 2010
能够组态 4000 (预设 600 )
一个319F-3 PN/DP CPU,通过 TCP/IP 建立双边的 S7 安全数据通信。根据数据通信是通过一个或者两个组态的 S7 连接,可以组态另外15个或者14个 S7 连接。
对于安全双边通信,CPU 319F-3 PN/DP 能够与最多 8 个 F CPU 通信。
8 "F_SENDS7" + 8 "F_RCVS7" = 16 故障安全通信块
8*("USEND" + "URCV") + 8*("USEND" + "URCV")
= 16 "USEND" + 16 "URCV" = 32 通信任务或背景
对于 F CPU 而言,安全功能是最重要的。因此,S7 通信的系统限制不仅由通信连接的数量决定,还与要达到的响应时间有关。如果由于连接数量过多而导致无法满足所需要的响应时间,补救措施如下:
S7-PLCSIM 支持以下通讯块来实现两个S7-400 CPU模块间的通信:
本条目提供的项目包含两个S7-400 CPU的组态和连接组态以及用户程序。
图. 1
图. 2
图. 3