Plc系统维护知识.docx

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Plc系统维护知识

Plc系统维护知识

硬件模板故障指示（带故障指示灯的模板）

SM331SF灯亮

SM331SF灯亮表明硬件故障。

可能的原因如下：

Ø模板所需24VDC电源未正确接入；

Ø前连接器未插到位；

Ø总线连接器未连好；

Ø量程卡所插的方向与HWConfig中的设置不符；

有硬件中断或诊断中断产生（断线、超限），等等。

更换S7-400的后备电池

1.打开电源盖

2.用带子把电池拉出电池盒

3.插入新电池，并注意电池极性

4.设定BATTINDIC开关监视电池：

BAT位置：

用于单宽度电源

1BAT位置：

用于双或三宽度电源和一个电池

2BAT位置：

用于双或三宽度电源和两个电池

FMR确认按钮取消错误信息

关上电源盖

两线制电流和四线制电流的区别?

用户在使用电流传感器或者电流变送器时，经常分不清什么是两线制电流，什么是四线制电流。

绝大多数的用户认为，只要接两根线的电流信号就是两线制电流信号，这样的观点是不正确的。

两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：

两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。

因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的，因此，当您将您的模板输入通道设定为连接四线制传感器时，PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号，而当您将模板输入通道设定为连接二线制传感器时，PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。

要想正确设置模拟量输入模块的量程，您必须首先确定传感器或者变送器的信号类型。

拆卸模板的步骤

1．Cpu处于stop模式

2．断开模板的负载电压

3．打开前盖

4．打开前连接器并取下

5．拧松模板的固定螺丝

6．取出模板。

注意在开始安装一个新的模板前，应将前连接器的上半部编码插针从该模板上取下来。

原因是该部件已插入到已接线的前连接器。

S7-300CPUSF灯故障评价（硬件故障）

1．在运行过程中插拔模板或模板固定螺丝松动，此时CPU进入STOP模式。

排除故障：

螺丝拧紧模板，重新启动CPU。

2．出现有故障的模板。

CPU进入STOP模式，故障排除：

更换相应的模板。

3．存储卡故障。

CPU进入STOP模式同时请求存储器复位。

故障排除：

更换存储卡，复位CPU存储器，再次传送程序，并设定CPU为RUN模式。

4．DP网络通讯故障。

红灯亮。

排除方法找出DP网络中的有通讯错误的段。

软件故障已在程序中做了相应的OB块调用一般不会出现故障。

更换存储卡：

1．将CPU设定为STOP模式并将电源断电。

2．拆除存储卡。

3．将新的存储卡插入槽中，注意，按存储卡上的插入标记插入。

4．复位存储器。

S7-400PLC模板

1．机架的功能和结构：

1）固定模板

2）提供模板工作电压

3）通过信号总线将不同模板连接在一起

本厂使用的机架为UR1

电源模块：

S7-400的电源模板通过背板总线，向机架上的其他模板提供工作电压。

它们不为信号模板提供负载电压。

S7-400的电源模板有一个电池盒，可以装2个后备电池。

后备电池的功能：

如果已经装入后备电池，则在电源发生故障时，参数设置和存储器内容将通过背板总线备份到CPU和可编程模板中。

在上电后，后备电池可以对CPU执行重启动。

电源模板和后备模板均可监视电池电压。

将2BATT，则电源模板将两个电池中的一个定义为后备电池。

当后备电池放完电后，则系统将另一个电池切换到后备方式。

电源模板上的LED指示的故障及说明

INTF指示灯变为绿色说明有内部故障，5VDC指示灯为绿色，只要5V电压在容许的电压范围内就点亮。

24VDC指示灯为绿色，只要24VDC电压在容许的电压范围内就点亮。

BAF指示灯变为红色说明背板总线上的电池电压太低，BATT1F指示灯为黄色，说明电池1用完。

BATT2F指示灯为黄色，说明电池1用完。

本厂采用的电池为PS407（20A）带有两个后备电池。

开关拨到2BATT，则电源模板将两个电池中的一个定义为后备电池。

当后备电池放完电后，则系统将另一个电池切换到后备方式。

电源模板上的LED指示的故障及说明

INTF指示灯变为绿色说明有内部故障，5VDC指示灯为绿色，只要5V电压在容许的电压范围内就点亮。

24VDC指示灯为绿色，只要24VDC电压在容许的电压范围内就点亮。

BAF指示灯变为红色说明背板总线上的电池电压太低，BATT1F指示灯为黄色，说明电池1用完。

BATT2F指示灯为黄色，说明电池1用完。

本厂采用的电池为PS407（20A）带有两个后备电池。

S7-300额定电压24VDC，公差范围为20.4---28.8VDC

PS307（5A）在非典型工作状态下，电源模板的反映信息为

1．如果输出电流过载I＞6。

5A则电压跌落，缩短使用寿命，电源模块24VDC指示灯闪烁。

2．如果输出短路，则输出电压为零，电源模块24VDC指示灯暗。

3．如果发生过电压可能彻底毁坏。

电源模块24VDC指示灯灭。

4．如果发生电压低则自动切断，电源模块24VDC指示灯变暗。

PS307（10A）在非典型工作状态下，电源模板的反映信息为：

1．如果输出电流过载I＞13A则电压跌落，缩短使用寿命，电源模块24VDC指示灯闪烁。

2．如果输出短路，则输出电压为零，电源模块24VDC指示灯暗。

3．如果发生过电压可能彻底毁坏。

电源模块24VDC指示灯灭。

4．如果发生电压低则自动切断，电源模块24VDC指示灯变暗。

DI32xDC24V数字量输入模板32个输入点，带隔离，16点为一组，DC24V额定负载电压，适用与开关和2、3、4线制接近开关。

1信号电压为13---30V，0信号电压为-30----5V。

输入延时从0到1或从1到0时间为1.2----4.8ms

DO32xDC24V数字量输出模板32个输入点，带隔离，8点为一组，DC24V额定负载电压，适用与电磁阀、直流接触器和指示灯。

1信号电压为24+-0.8，输出延时从0到1或从1到0时间为0.1ms之内。

模拟量AI8x13Bit

量程模板可以设定为以下几个位置A，B，C，D

模拟量输出模板的故障：

1．电源未正确接入

2．断线

3．M短路

SM338模板

SM338模板通过SF指示灯指示错误，只要SM338触发诊断报文SF指示灯就亮。

当所有错误被排除之后，指示灯就熄灭。

如果出现外部故障（传感器电源短路），组故障指示灯也亮，与CPU的运行状态无关（如果通电）。

在启动时以及SM338自测试时，SF指示灯都亮一下。

SM338一般故障：

1．模板故障

2．通道错误，在编码器输入处检测到由模板出现的错误

3．没有模板的电源电压

4．看门狗断开，原因是临时高电磁干扰，排除干扰自动恢复

5．外部通道错误，编码器电缆断线，没有连接编码器电缆或编码器故障。

接口模板IM360，IM361

IM360用与S7-300机架的接口

通过386连接电缆从IM360到IM361（粗轧使用）

在无连接电缆或IM361关闭的情况下接口模块IM360SF故障指示灯亮。

接口模块IM361用作S7-300机架1到机架3的接口，24VDC电源

IM3615VDC灯灭表示背板总线出错。

SF故障灯亮说明无连接电缆或CPU处于断电状态。

欧姆龙plc电池更换！

1．更换电池前断开电源

2．取出电池，卸下电池连接器检查更换的连接器

3．检查连接器接头的准线且完全插入连接器

4．将电池插入电池舱，确保电池上的电线是面向舱内右边的连接器关上电池盖

炉区系统说明（一轧2号加热炉）

一．系统构成：

本系统PLC采用SIEMENSS7-300系列。

CPU为带DP口的CPU315-2DP板，通过DP口与远程I/OIM153和6RA70和6ES70进行数据通讯。

二．控制范围：

本系统控制新加炉区的推钢机、钢坯托出机、炉前辊道出炉辊道及退钢辊道，并且可以通过原炉区PLC控制原炉区入炉侧辊道及出炉侧辊道。

三．控制功能：

1）出炉、炉前、退钢辊道及钢坯托出机行走的合分闸控制。

2）电机的启/停控制；

四．PLC柜的合/分闸顺序及柜门上灯指示：

1）合.D01-Q01（AC220V的进线开关），此时柜门上“AC220ON”的绿色灯亮

2）合.D01-Q05（+1CS、+2CS操作台AC220V进线开关）

3）合.D01-Q03（.D01-G0124V电源的AC220V进线开关），此时柜门上“DC24VION”的绿色灯亮

4）合.D01-Q06（供外部AC220）

合.D01-Q07（隐性挡板的DC24V开关）

合.D01-Q08（输入模版的DC24V开关）

合.D01-Q09（输出模版的DC24V开关）

合.D01-Q10（输出到传动的24V开关）

5．合.D01-Q04（PLC2电源AC220V开关）

五．操作台的操作顺序及灯指示：

1）首先确定S13的选择，选择1#炉或者2#炉，选择哪个炉子就在该炉子的操作台上进行合分闸，运行等操作。

2）若用2#炉，S1选择2#

a：

检查2#台上的合闸灯和已送电灯，合闸灯闪烁表示已准备好可以合闸，若合上闸后则灯长亮。

辊道允许灯闪烁表示在用2#炉时原1#炉的辊道准备好可以合闸，用S14合上闸后灯长亮。

b：

2#台上有每个辊道的正反点控制，S4热送辊道是控制原炉区辊道，S5控制所有辊道。

c：

推钢机控制权在1#台，当2#台S16打成要钢时1#台要钢信灯亮，1#台操作人员可根据情况把推钢机控制权给2#台，当2#台推钢允许灯亮时可进行操作，同时将要钢信号打成不要钢。

当进行完一次出钢后才可以进行再次要钢。

d：

入炉侧辊道控制，1#辊道控制第1组辊道，2#辊道控制第2-5组辊道，3#辊道控制第6组辊道。

（当用1#炉时这三个主令仍有效但辊道分组同原炉区辊道分组，即1-3-2）

e：

出炉侧辊道控制，2#辊道控制为原炉区控制辊道，辊道联动控制为两炉区中除退钢外所有辊道

3）若用1#炉，S1选择1#，新加辊道跟随原炉区的退钢辊道，原操作不变。

合分闸时，新加辊道准备好时灯闪烁，合上闸后灯长亮。

注意：

1.用任何一个加热炉时另外一个加热炉的PLC柜和操作台也要送电。

2．用其中一个加热炉时，另外一个加热炉的推钢机和托出机只能进行后退和下降操作。

❑把CPU切换到Stop，或确保用户程序允许模板可以在RUN状态下更换！

❑松开前连接器的紧固螺丝，并取下前连接器

❑松开模板上的紧固螺丝，并把模板取出

❑挂上新模板，并向下旋转

❑用两个螺丝把模板向下拧紧

❑取下编码器的上半部分

❑将已经接线的前连接器插入模板并拧紧

❑把CPU切换到RUN状态！

（如果它被切换到STOP状态）

光电编码器培训教程

增量式旋转编码器

•用光信号扫描分度盘（分度盘与转动轴相联），通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度

旋转编码器的安装

机械方面：

•由于编码器属于高精度机电一体化设备，所以编码器轴与用户端输出轴之间需要采用弹性软连接，以避免因用户轴的串动、跳动而造成编码器轴系和码盘的损坏

旋转编码器的安装

电气方面：

•接地线应尽量粗，一般应大于1.5平方

•编码器的输出线彼此不要搭接，以免损坏输出电路

•编码器的信号线不要接到直流电源上或交流电流上，以免损坏输出电路

•与编码器相连的电机等设备，应接地良好，不要有静电

其中我厂粗轧区所使用的编码器记数方式为单向记数，连续记数模式。

精轧区所使用的编码器记数方式为四倍脉冲记数，连续记数模式。

8.2对PROFIBUS-DP系统试运行的建议

8.2.1总线电缆和总线插头连接器

PROFIBUS电缆和总线插头连接器是DP系统的很重要的部件。

在

总线电缆的安装敷设和连接中产生的出错可能会大大影响总线站之间的数据通信。

由于各种出错，如数据线接反、导线断开或短路等都可导致数据通信不能进行。

因此，在PROFIBUS-DP系统第一次接通运行前，应该检查总线电缆和插头连接器的安装，并正确接入总线终端电阻。

9针D-SUB插头连接器有两个线路接点，它们分别与针脚3（数据线B）和针脚8（数据线A）相连接。

DP网络诊断方法：

1，用BT200进行硬件测试与诊断

2，用STEP软件进行网络诊断

3，通过观察网络上的各个装置或CPU上的故障指示判断

PC与PLC网络通讯连接步骤

首先，把Simanticnet软件安装好，接下来有以下步骤：

1．控制面板->SetPG/PCInterface->选择PCinternal（local）

2.运行“开始”->Simatic->SIMATCNET->Settings->ConfigurationConsole

在SIMANTICNETConfiguration->Modules->Intel（R）PRO/100VEN…->General->Modeofthemodule下拉菜单中选择CONFIGURATIONMODE（如果用PC监视PLC的运行，以及下装程序，要选择“PGoperation”）。

3.运行SIMATICNCMPCWizard->选“Changelocalsettings”,点“下一步”->选“Changehardwareconfiguration”,点“完成”弹出SIMANTICNCMPCConfig窗口。

在这一窗口中，名为“PC”的槽上有两个实体：

“Application”，“IEGeneral”。

它们分别代表本计算机的CPU和网卡。

在窗口的工具块中点击“ConfigureNetwork”按钮（三个计算机联在一起的图标）。

弹出NETPro窗口。

4.在NETPro窗口中有一条绿线代表IndustrialEthernet，还有一个计算机图标包含“Application”和“IEGeneral”。

首先，把“IEGeneral”与绿线连接。

具体做法：

双击图标中“IEGeneral”块，在弹出的对话框中，选“Properties”按钮，选择已经创建的Ethernet（例如，“Ethernet

（1）”），点“OK”。

再次，建立PC与PLC的连接。

具体做法：

单击图标中“Application”块，窗体下方是tilte为“LocalID”，“PartnerID”等的空白表格。

在第一行空白中点击鼠标右键，选“InsertNewConnection”,在弹出的对话框上选“Unspecified”，点“OK”,添入Partrner部分（这部分是外部连接的地址，例如，PLC的CPU和CP）的IP地址。

点“AddressDetails”按钮，在对话框中添入正确的Rack/Slot（例如，CPU400系列，通常slot值为3。

而CPU300系列，通常slot值为2）。

5.如果没有错误，则运行“StationConfigurator”，Name为“Application”和“IEGeneral”的两个实体的“Status”为正常状态。

如果有问题，监察各步骤是否漏掉某一项，物理连接是否OK。

6.测试。

例如，在WINCC中，建立连接，对PLC的变量值进行修改。

如果选PROFIBUS或PROFIBUS（II）则要指定PLC上CP的MAC地址。

选TCP/IP则在“TCP/IP”选项电鼠标右键->“系统参数”->在弹出的对话框中选择“单元”->“逻辑设备名称”项选择本机的网卡（网卡驱动，例如“TCP/IP->Intel（R）PRO100VMNet”）。

然后在相应的地方输入PLC上CP的IP地址

本厂所使用的plc系统硬件模板不支持热插拔。

人机界面HMI简要说明

1.卷曲主画面

说明:

此画面包括卷取系统中的输出辊道、夹送辊、主卷筒及助卷辊在进行速度设定时所需要的一些参数,包括设定值和实际值两种:

·设定值包括可更改和不可更改两部分

◎不可更部分改包括:

卷取系统的线速度设定值、末架速度、前滑速度和主卷筒设定电流,卷取系统的线速度设定值和主卷筒电流设定值是由程序自动计算,末架速度则由精轧4CS传入.前滑速度分两种情况,当自动卷取时它由实际末架速度*（1+前滑率）而得到,当手动卷取时它等于手动速度设定值.

◎可更改部分包括:

卷取系统的超前率、滞后率及前滑率,这些参数是由操作工根据工作经验和设备的实际情况而设定的.

·实际值:

包括卷取系统各部分的速度实际值、末架速度实际值和卷取系统各部分的实际电流值,它们都是由传动系统传过来实时变化的值.

2.张力计算画面

说明:

此画面显示的主要是计算电流给定值所涉及到的有关参数,其中屈服应力可根据实际情况做适当的调整.

3.卷径计算画面

说明:

此画面主要显示的是卷径计算时所涉及到的参数及单位张力设定值,单位张力值可根据带钢厚度及硬度做适当调整.

4.状态画面

说明:

此画面主要显示的是传动系统状态参数

5.报警画面

说明:

此画面主要显示系统当中容易出现故障的输入输出点,以便维护人员快速查找故障.

6.主卷筒电流，速度趋势画面

说明:

此画面显示的是在卷取过程中主卷筒的电流速度趋势图,以便在卷取出现故障时进行分析

7.卷筒电流给定趋势画面

说明:

此画面主要显示主卷筒电流趋势图,以供分析之用.

炉区系统说明

1.加热炉区控制功能概述

内容如下：

●粗轧机主干速度自动控制

●上料辊道（共9组）

●加热炉推钢机

●入炉炉门

●出炉炉门

●退钢辊道

●出炉辊道

●钢坯托出机

●1#除鳞辊道

●1#除鳞箱

1.1.加热炉区S7-300程序功能概述

编程语言有三种：

语句表（Statementlist）、梯形图（Ladderdiagram）和控制系统流图（Controlsystemflowchart）。

通过编程器在Windows2000的环境下对系统进行配置、程序编制、调试和监视，用户界面方便友好。

作为用户程序，主要有四类程序块：

功能FC（Function）、功能块FB（Functionblock）、组织块OB（Organizationblock）和数据块DB（Datablock）。

在程序设计中，一般把FB和FC作为OB的子程序。

整个加热炉区控制系统的应用软件程序结构如图8.1所示。

OB1作为循环扫描块（Scancycle），每次执行完以后，再自动从头执行，周而复始。

OB35为循环中断程序块。

系统定时的缺省时间分别设为100ms。

可以对其这个OB块的定时进行重新设定，其最高分辨率和最小值为1ms。

FC70为推钢机逻辑控制程序，控制推钢机的逻辑操作。

推钢机与上料辊道第4组及钢坯托出机联锁。

推钢机动作的优先权在1cs，即只有1cs无排钢操作且按下操作台上允许2cs推钢按钮时，2cs方可进行推钢操作。

FC73为上料辊道逻辑控制程序，控制上料辊道的逻辑操作。

上料辊道第9组与推钢机连锁，只有推钢机不动时，上料辊道第9组方可动作

FC1020为以太网通讯程序。

加热炉区通过以太网接收的信号有各区的要钢信号；加热炉区通过以太网传送的信号有加热炉区除鳞辊道正反转信号，加热炉区心跳信号。

DB1019用于存放通过以太网传送的数据，DB1020用于存放通过以太网接收的数据。

1.2.2.2粗轧区的主要控制项目

内容如下：

●粗轧机主干速度自动控制

●粗轧机电动压下位置控制（APC）

●粗轧机的微张力控制（FTC）

●粗轧区辊道控制

●粗轧区HMI

FC311（Auto_Rolling）全自动轧钢

把“压下控制方式”打到“自动”；

这时所有手柄操作无效；所有按钮除“道次下移”和“道次上移”外，操作有效；分合闸开关、急停按钮和系统锁操作有效。

轧线热金属检测器的作用，

粗轧前对中热检主要作用：

1．当热检信号由0变1时，即热检收到上升沿时，第一道次来钢降速位

2．当热检信号由1变0时，即热检收到下降沿时，机前对中装置合辊道及轧机速度为零。

粗轧后热检（目前在正在使用的）作用是降速用当热检信号由0变1时，即热检收到上升沿时辊道速度变为2米每秒。

全自动轧钢程序介绍：

具体逻辑过程是：

当操作台上方式开关打到全自动方式后，各组辊道及平/立辊都按照初始设定速度运行。

第一道次检测到来钢后（通过机前运输辊道上的热检），机前对中装置运行，开口度达到设定值后打开，辊道提速，超前率为1.3；平辊咬钢后，升速轧制（速度提高1.3倍），同时辊道超前率变为1.2；第二道次开始时，所有辊道均按设定速度运行，机后对中装置自动运行到设定开口度后打开，辊道运行，钢坯先后通过平辊和立辊进行轧制；第三，第五道次各设备的运行逻辑与第一道次相同，第四道次逻辑与第二道次相同；最后一道次钢坯通过机后运输辊道上和精轧前热检时，机后运输辊道分别自动降速两次，分别为2m/s和1.1m/s。

立辊侧压跟随子程序。

在本系统程序中，主要用于实现立辊侧压跟随功能，即当立辊OS/DS侧辊缝偏差超过一定范围时，自动进行调节使两侧辊缝偏差落入该设定范围内。

码盘式限位立辊开口340到680

平辊压下工作过程是正常情况下打到联动，当平辊的传动侧辊缝摆到辊缝设定值后，操作侧压下也将停止。

RS485中继器可以放大总线上的数据信号，互连总线段。

目前我厂采用的DP网波特率为1.5M此时允许的总线段最大电缆长度为200米，当超过200时要使用RS485中继器。

工业以太网：

监控及操作站（上位计算机、HMI）采用工业IPC。

系统由6个操作站组组成，粗轧机操作站1台（R-HMI）设在粗轧3CS操作室内，精轧机操作站2台（F-HMI）设在4CS操作室内，控制冷却操作站1台（T-HMI）设在4CS操作室内，卷取机操作站2台（C-HMI）设在卷取5CS操作室内。

6个操作站的组成相同均采用以P

/2G处理器为核心的西门子工业IPC计算机，监控软件则拟采用在操作系统WINDOWS2000下的WINCC。

各操作站的主要功能有：

●相应轧机速度和参数设定

●工艺及机械参数设定输入

●轧制规程存储、调用及修改

●工作方式选择

●轧线运行状况及重要参数的实时动态显示

●轧件跟踪显示故障报警、显示、存储

●故障报警、记录

●网络通讯

各操作站和各控制区的PLC之间由SIEMENS100M的光纤以太网连接在一起，进行不同控制区的数据交换。

本厂的以太网采用的是环型连接方式，即当其中一路出现故障时，将重新构建整个网络，将网络切换到备份的通道上，保证数据交换不会中断，通讯仍然可以继续。

西门子工业以太网网络元件有OLM（光学链接模块），ELM（电气链接模块），OSM（光学交换机模块），ESM（电气交换机模块）。

传输介质为光纤和工业屏蔽双绞线。

本厂所使用的为OSM两个OSM之间的距离最大为3公里

工业以太网FC引出插座RJ45接口用于直接连接到工业以太网。

特点抗振动和冲击力强、可靠的屏蔽接触，采用彩色编码防止出错即电缆可以根据电线颜色插到插座对应颜色的接线插孔。

1.2.1.精轧机主传动的控制要求

（1）精轧机组的10架轧机既可以单独启制动，又能够联合启制动。

为防止重大事故，要求可紧急制动和人工手动制动，具有反向运转能力。

在轧制过程中，为了保证“秒流量”相等，机组除设有以F8为基准的转速闭环联动自动调节外，尚应考虑人