6ED1055-1CB10-0BA2 上海自动化科技有限公司

在制造工业中存在大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的-离散量的数据采集监视。
西门子PLC维修方法有哪些。由于这些控制和监视的要求，使PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。PLC厂家在原来CPU模板上逐渐增加了各种通讯接口，现场总线技术及以太网技术也同步发展，使PLC的应用范围越来越广泛。
PLC控制器本身的硬件采用积木式结构，有母板，数字I/O模板，模拟I/O模板，还有的定位模板，条形码识别模板等模块，用户可以根据需要采用在母板上扩展或者利用总线技术配备远程I/O从站的方法来得到想要的I/O数量。
PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。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。今天我就以西门子S7-200PLC为例，谈谈PLC硬件维修的一些思路和方法，不但对工控初级维修有性的帮助,此文也对PLC初学者更好的理解PLC这门理论，有积的帮助。
CPU板为PLC中的核心部件，也是维修当中棘手的地方，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：即处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制**。
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。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
当可编程逻辑控制器投入运行时，先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。
等所有的用户程序执行完毕之后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。
西门子PLCCPU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。
这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。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：PLC系统中的存储器：PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。（1）ROM即只读存储器，用于由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能更改，能够完成PLC设计者规定的各项工作。
实现指令解释，报警处理等，和PC机的BIOS差不多，系统程序质量的好坏很大程度上决定了PLC的性能。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。（2）用户存储器用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务采用PLC编程语言编写的各种用户程序。
持。
变压器本身烧了，也会碰到，只要铁芯还在的，重新根据匝数绕制就可以使用了。IGBT的驱动和测量判断IGBT是这样工作的，门G和发射E之间的电压大于一定的阀值电压时候，它就导通了。而当这个电压为零或者施加了反向电压时候，它会截止关电的，有点类似MOS之类的驱动，但是因为有结电容存在，它的导通是需要一定电流的，也就是驱动的功率会比MOS管大。
如果驱动电路上的阻容老化，或者光耦出现问题了，会导致驱动IGBT能力不足，而引起过电流之类的报警。IGBT的正常的正向导通电压是12-15伏，截止电压一般是-5到-9伏。而变频器属于桥式那种结构，下三个桥臂的IGBT因为射E是接到直流母线的负的，所以控制起来容易点。
而上三个桥臂的IGBT，射E是接到下三桥C上，这样电压比较高，因此驱动起来比较麻烦，往往需要有隔离电源和光耦之类来控制实现。考虑到寄生电容的影响，还有一些干扰问题，变频器的IGBT截止时候，都会在门上施加了反向负电压，这也是变频器开关电源为什么要输出±15伏隔离电源的根本原因。
如果这个电源工作不正常，IGBT导通也会出现问题的。因为IGBT都有保护二管，而它烧的时候，这个二管往往都会烧掉，可以简单用万用表的二管档或者*1电阻档来测量二管通断。如果要测量它的导通性能，可以在集电C和发射别加上万用表表笔的正负端，然后给门一个触发电压（可以用手指去碰一下万用正表笔和门），这时候表针会晃一下，停在某个位置，相当于导通了。
再给门一个复位0电压（手指碰万用表负表笔同时碰门），这时候表针会复位。西门子开关电源四种情况下的维修技巧1、开关电源始终无电压输出的原因开关电源始终无电压输出是指开关电源各输出端，在按电源开关开机后始终为0V，这种情况是由于开关电源未产生震荡所致。
开关电源未产生振荡的原因有：(1)开关管集电未得到足够的工作电压(2)开关管基未得到启动电压和相关电路漏电(3)开关管正反馈元件失效2、判断故障的方法和步骤检修这类故障的要任务是判断鼓障在上述三个部位中的哪个部位，具体方法是测开关管集电，基电压，可能有以下几种情况：(1)开关管集电电压为。
(2)开关管的基电压为0V(包括开机瞬间)这种情况说明启动电路对开关管基未提供启动(导通)电压，或基与发射之间相关元件击穿，应对启动电路和开关管发射及相关元件进行检查，若电压为0.6~0.7(包括开几瞬间)，说明启动电路和开关管发射元件正常，若在0.7V以上说明启动电路正常，但开关管发射。
(3)开关管具备导通条件：开关管基电压为0.6~0.7V，集电电压大于250V，说明开关管具备了工作条件，故障在正反馈电路，包括正反馈电阻，电容，续流二管及开关变压器正反馈绕组及其之间的连接应制板。
1、瞬间电压输出故障原因这种故障在按下启动开关的瞬间，开关电源某个或各个输出端电压有一个小的电压输出，然后降为0V，这种情况说明开关电源在加电的初始产生了振荡，但后由于过压，过流保护引起停振，或开关机接口电路加电初始为开机状态，但随CPU清零的结束而转入待机状态，引发这种情况的原因有：(1)开关电源。
进一步证实的方法是测开关电源100UF/400V电容关机后的电压，若300V之后慢慢下降，则说明开关电源未产生振荡。对正反馈电路中的电解电容直接更换目前开关电源的正反馈电路中的振荡电容有两种，一是0。016UF0。
（2）更换脉宽调制电路工作电压形成中的电解电容在手中无交流调压器的情况下，对于过压保护故障，为了安全起见可先更换脉宽调制电路工作电压形成电路中的易损件，即滤波电容（几微法到100UF不等的电解电容），看开关电源是否恢复正常。

技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；（2）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；（3）选定PLC的型号；（4）编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图；（5）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；（6）了解并。
2．系统设计的基本步骤可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，1可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤（1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求a．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤1．系统设计的主要内容（1）拟定控制系统设计的技术条件。b．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。
（2）确定I/O设备根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。（3）选择合适的PLC类型根据已确定的用户/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。
（4）分配I/O点分配PLC的输入输出点，编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。接着九可以进行PLC程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。（5）设计应用系统梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。
这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。（6）将程序输入PLC当使用简易编程器将程序输入PLC时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。
当使用可编程序控制器的编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。（7）进行软件测试程序输入PLC后，应行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
（8）应用系统整体调试在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可行分段调试，然后再连接起来总调。
调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。（9）编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。三、PLC硬件系统设计1．PLC型号的选择在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用PLC进行控制。
在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、PID调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用PLC控制是很必要的。

结束语：西门子变频器的设计水平同各变频器相比，功能强大，无可挑剔。西门子变频器整流单元的耐压是1200v。若能使用耐压1600v的整流单元，我认为会大大提高稳定性并降低故障率。防干扰的措施有待加强，西门子的变频器有时会因为干扰问题而把主控板或i/o端口烧了。
对于MICROMASTER系列变频器常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无常工作。
对于MIDIMASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及IGBT模块的损坏，MIDIMASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的，而这对管也是容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏，而导致高压大电流窜入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏。
西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个，所以有些老的产品象MICROMASTER,MIDIMASTER仍有大量的用户在使用。对于6SE70系列变频器，由于质量较好，故障率明显降低，经常会碰到的故障现象有（直流电压低），由于是直接通过电阻降压来取得采样信号，所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。
此外，还会碰到F025、F026、F027关于输入相缺失的报好，故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能，输入检测电路的损坏会导致输入缺相报好，如排除此故障原因，报好信号还不能，那故障很有可能就是CU板的损坏了。
此外F011（过电流）故障也是一个常见的故障，电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一，此外，在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报好，要特别注意由于这种原因而引起的故障报好。
对于ECO的变频器，碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障（30KW以上），由于限流回路设计在交流输入侧，只要有三相交流电源任意一路。
F231故障也是ECO变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏。西门子变频器故障分析及处理方法：一般来说，当遇到西门子变频器故障时，再上电之前先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧，线路板上有没有明显烧损的痕迹。
具体方是：用万用表（是用模拟表）的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端(-)，用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。
2、上电后面板无显示(MM4变频器)，面板下的指示灯[绿灯不亮，黄灯快闪]，这种现象说明整流和开关电源工作基本正常，问题出在开关电源的某一路不正常(整流二管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二管，很容易发现问题。
如果以上测量西门子变频器故障结果表明模块基本没问题，可以上电观察。1、上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器)，这种故障一般有两种可能。3、有时显示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常，一般属于接插件的问题，检查一下各部位接插件。
4、上电后显示[-----](MM4)，一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板问题就解决了，一般是因为控制线路有强电干扰造成主控板某些元件（如帖片电容、电阻等）损坏所至，或与主控板散热不好也有一定的关系。
5、上电后显示正常，一运行即显示过流。可编程控制器控制系统设计方法一、问题提出可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统，在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

PLC是一个工业小电脑，它出问题，先要排除是PLC本体问题还是问题，如果是PLC本体出现问题，往往ERR灯会亮起来，或者是红灯闪亮，正常状态一般是RUN运行绿灯亮，如果是本体发生这类问题，能成功修复的概率是不高的，有些PLC通过里边的电池保持数据，电池电压低于某个阀值的时候，会有电池报警提示灯亮，。
电源故障也会占本体故障的一定比率，PLC输入一般是220交流，也有一些事24伏或者12伏输入的，但是里边有芯片，需要5VDC或者3.3VDC，所以有开关电源降压电路，这种电路因为电流大，温度高，在一些恶劣的高温或者粉尘场合容易出问题，如果PLC的指示灯都不亮的，一般就是开关电源坏了。
如果是有红灯猛闪或者ERR灯亮，往往是主板坏了，或者程序丢失引起，可以重新灌输一下程序试试，如果不行，也没有太修价值，多把芯片的IC和复位电路更换一下，或者更换芯片的晶振，如果还是无法解决问题，也就建议放弃了，这个玩意集成度太高了，维修起来非常困难，而且主板的价格也不算特别贵，没有太多价值。
输出输出点坏，也是比较常见的PLC本体故障，特别是继电器输出类型的PLC，在一些频繁开关动作的场合，会容易挂掉继电器，继电器的使用寿命大概是10万次，往往用上3-5年，就可能坏掉了，这种问题也容易发现，毕竟看输出指示灯亮，但是用万用表测量没有触点闭合或者断开就可以发现问题了，拆开，找一些国产类似的小。
当西门子PLC出现故障，我们如何查找。开关电源坏，对于一般有点电子维修水平的人而言，维修起来并不算特别困难，比如控制芯片384X这些或者开关管坏的概率比较高，一般更换了就好了。如果是晶体管坏了，常见是输入接进去了高压，输入输出都可能损坏，往往要更换光耦和一些放大晶体管电路。
如果是问题，可以根据电路图来分析输入输出的逻辑，从宏观上和设备的运行情况来分析，也可以屏蔽掉一些输入输出联锁点来分开测试找问题。如果有PLC程序更加简单，因为PLC都有在线诊断功能，可以单执行，看看执行到什么地方对应输出的点状态是否正常，就可以找到故障点了。
西门子变频器学会这16个变频器参数设定方法，可以搞定90%变频调试了1.控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。2.低运行频率：即电机运行的小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。
3.高运行频率：一般的变频器大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的**额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。4.载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5.电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。6.跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
CPU既要具备访问这些内存的能力，还应提供相应的存储介质。用户内存大小与可存储的用户程序量有关。内存大，可存储的程序量大，也就可进行更为复杂的控制。从发展趋势看，内存容量总是在不断着。大型PLC的内存容量可达几十k，以至于一百多k。
系统内存对于用户，主要体现在PLC能提供多少内部器件。不同的内部器件占据系统内存的不同区域。在物理上并无这些器件，仅仅为RAM。但通过运行程序进行使用时，给使用者提供的却实实在在有这些器件。内存器件种类越多，数量越多，越便于PLC进行种种逻辑量及模拟控制。
它也是代表PLC性能的重要指标。PLC内部器件有：I/O继电器，或称映射区。它与PLC所能控制的I/O点数及模拟量的路数直接相关。内部继电器数，有的称为标志位数，代表着PLC的内部继电器数。它与I/O继电器区相联系着，有时与后者相联系进行处理。
内部继电器多，便于PLC建立复杂的时序关系，以实现多种多样的控制要求。一般讲，内部继电器数比I/O继电器要多得多。有的内部继电器还可丢电保持，即它的状态（ON或OFF）、PLC丢电后，靠内部电池仍予以保持。
再上电后可继续丢电前的状态。保持继电器可增强PLC控制能力，特别对记录故障，故障排除后恢复运行，更显得有用。定时器，可进行定时控制。定时值可任意设定。定时器有多少，设定范围有多大，设定值的分辨率又是多少，这些都代表定时器件的性能。
计数器，可进行计数，到达某设定计数值可发送相应信号。可进行什么样的计数，计数范围多大，怎么设定，有多少计数器，则是PLC计数器性能的代表指标。数据存储区，用以存储工作数据。多以字、两字或多字为单位予以使用，是PLC进行模拟量控制，或记录数据所必不可少的。
这个存储区的大小代表PLC的性能也是越大越好。趋势也是越来越大。小型机也如此。如日本OMRON公司的CQM1机，其DM区就有6k字。而过去同是小型机的C60P的DM区才64个字。大型机的DM可达10K以至几十K。
此外还有其它一些内部器件，了解某PLC性能时，也都必须掌握它。内部器件也是PLC指令的操作数，不弄清楚是无法编程的。5指令系统PLC有多少条指令，各条指令又具有什么功能，是了解与使用PLC的重要方面。你不懂PLC指令怎么编程，没有程序，PLC又怎么工作。
PLC的指令越来越多，越来越丰富。功能很强的指令，综合多种作用的指令日见增多。PLC的指令繁多，但主要的有这么几种类型：基本逻辑指令，用于处理逻辑关系，以实现逻辑控制。这类指令不管什么样的PLC都总是有的。
数据处理指令，用于处理数据，如译码，编码，传送、移位等等。数据运算指令，用于进数据的运算，如十、一、X、/等，可进行整形数计算，有的还可浮点数运算；也可进行逻辑量运算，等等。流程控制指令，用以控制程序运行流程。
PLC的用户程序一般是从零地址的指令开始执行，按顺序推进。但遇到流程控制指令也可作相应改变。流程控制指令也较多，运用得好，可使程序简练，并便于调试与阅读。状态指令，用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态，对提高PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。
当然，并不是所有的PLC都有上述那么多类的指令，也不是有的PLC仅有上述几类指令。以上只是指出几个例子，说明要从哪几个方面了解PLC指令，从中也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响PLC的性能。除了指令，为进行通讯，PLC还有相应的协议与通讯指令或命令，这些也反映了PLC的性能。
6支持软件为了便于编制PLC程序，多数PLC厂家都开发有关计算机支持软件。从本质上讲，PLC所能识别的只是机器语言。它之所以能使用一些助记符语言、梯形图语言、流程图语言，以至语言，全靠为使用这些语言而开发的种种软件。
助记符语言是基本也是简单的PLC语言。它类似计算机的汇编语言，PLC的指令系统就是用这种语言表达的。这种语言仅使用文字符号，所使用的编程工具简单，用简易编程器即可。所以，多数PLC都配备有这种语言。梯形图语言是图形语言，它用类似于继电器电路图的符号表达PLC实现控制的逻辑关系。
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