PLC故障诊断培训教程

表7-1 周期性检查一览表
二、日常维护
PLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本 上没有其它易损元器件。由于存放用户程 序的随机内存（RAM），计数器和具有保 持功能的辅助继电器等均用锂电池保护， 锂电池的寿命大约5年，当锂电池的电压逐 渐降低达一定程度时，PLC基本单元上的电 池电压跌落指示灯会亮。提示用户注意， 有锂电池所支持的程序还可以保持一周左 右，必须更换电池，这是日常维护的主要 内容。
二、利用CPU诊断缓冲区进行详细故障诊断
建立与PLC的在线连接后，在SIMATIC管理器中选择要检 查的站，执行菜单命令 “PLC”→“Diagnostics/Setting”→“Module Information”， 如图7-7所示，将打开模块信息窗口，显示该站中CPU的 信息。在快速窗口中使用“Module Information”。
4息交流的信道，其是否正常工作，除了和 输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险管等组件状态有关。
。 图7-4和图7-5分别所示的是输入检查流程和输出检查流程
图7-4 输入检查流程图
图7-5 输出检查流程图
5、外围环境的检查
影响PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、 噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。
如果时间过长，RAM中的程序将丢失。
一、故障查找
1、总体检查 根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐
细化，以找出具体故障，如图7-1所示。
2、电源故障检查
电源等不亮部需要对供电系统进行检查，检查流程图如图7-2所示。
3、运行故障检查
电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种 异常而终止了正常运行，检查流程图如图7-3所示。
“强制”符号表示在该模块上有变量被强制，即在模块的 用户程序中有变量被赋予一个固定植，该数据值不能被程 序改变。“强制”符号可以与其它符号组合在一起显示， 如图7-6中“强制与运行”符号。
从在线的SIMATIC管理器的窗口、在线的硬件诊断功能打 开的快速窗口和在线的硬件组态窗口（诊断窗口），都可 以观察到诊断符号。
这里的诊断是指S7-300内部集成的错误识 别和记录功能，错误信息在CPU的诊断缓 冲区内。有错误或事件发生时，标有日期 和时间的信息被保存到诊断缓冲区，时间 保存到系统的状态表中，如果用户已对有 关的错误处理组织块编程，CPU将调用该 组织块。
一、故障诊断的基本方法
在SIMATIC管理器中用菜单命令“View”→“Online”打开再现窗口。打 开所有的站，查看是否有CPU显示了指示错误或故障的诊断符号。
图7-7 打开CPU诊断缓冲区
在模块信息窗口中的诊断缓冲区（Diagnostic Buffer）选 项中，给出了CPU中发生的事件一览表，选中“Events” 窗口中某一行的某一事件，下面灰色的“Details on”窗口 将显示所选事件的详细信息，见图7-8所示。使用诊断缓 冲区可以对系统得错误进行分析，查找停机的原因，并对 出现的诊断时间分类。
诊断符号用来形象直观地表示模块的运行模式和模块的故障状态，如 图7-6所示。如果模块有诊断信息，在模块符号上将会增加一个诊断 符号，或者模块符号的对比度降低。
图7-6 诊断符号
诊断符号“当前组态与实际组态不匹配”表示被组态的模 块不存在，或者插入了与组态的模块的型号不同的模块。
诊断符号“无法诊断”表示无线上连接，或该模块不支持 模块诊断信息，例如电源模块或子模块。
不同故障产生的原因不同，它们也有不同的处理方法，具体请见下表所列。
表7-2 CPU装置、I/O扩展装置故障处理
表7-3 输入单元故障处理
表7-4输出单元故障处理
7.2.3 内部错误的故障诊断
S7-300具有非常强大的故障诊断功能，通 过STEP 7编程软件可以获得大量的硬件故 障与编程错误的信息，使用户能迅速地查 找到故障。
图7-8 CPU模块的在线模块信息窗
诊断事件包括模块故障、过程写错误、CPU中的系统错误、CPU运行模式的切 换、用户程序的错误和用户用系统功能SFC52定义的诊断事件。
在模块信息窗口中，编号为1，位于最上面的事件是最近发生的事件。如果显 示因编程错误造成CPU进入STOP模式，选择该事件，并点击“Open Block” 按钮，将在程序编辑器中打开于错误有关的块，显示出错的程序段。
一般PLC的故障主要有外部故障或是内部错误造成。外部故障时由外 部传感器或执行机构的故障等引发PLC产生故障，可能会使整个系统 停机，甚至烧坏PLC。
而内部错误是PLC内部的功能性错误或编成错误造成的，可以使系统 停机。S7-300具有很强的错误（或称故障）检测和处理能力，CPU 检测到某种错误后，操作系统调用对应得组织块，用户可以在组织块 中编程，对发生的错误采取相应的措施。对于大多数错误，如果没有 给组织块编程，出现错误时CPU将进入STOP模式。
调换锂电池的步骤：
1、在拆装之前，应先让PLC通电15S以上，这样 可使作为内存备用电源的电容器充电，在锂电池 断开后，该电容可对PLC作短暂供电，以保护 RAM中的信息不丢失。
2、断开PLC的交流电源。 3、打开基本单元的电池盖板。 4、取下旧电池，装上新电池。 5、盖上电池盖板。 更换电池的时间要尽量短，一般不允许超过3min。
通过观察诊断符号，可以判断CPU模块的运行模式，是否 有强制变量，CPU模块和功能模块（FM）受否有故障。
打开在线窗口，在SIMATIC管理器中执行菜单命令 “PLC”→“Diagnostic/Setting”→“Hardware Diagnostics”， 将打开硬件诊断快速浏览窗口。在该窗口中显示PLC的状 态，看到诊断功能的模块的硬件故障，双击故障模块可以 获得详细的故障信息。
被S7 CPU检测到并且用户可以通过组织块对其进行处理的错误分为 两类：
1、异步错误 异步错误是与PLC的硬件或操作系统密切相关的错误，与程序执行无
关，但异步错误的后果一般比较严重。 2、同步错误 同步错误是与执行用户程序有关的错误，程序中如果有不正确的地址
区，错误的编号或错误的地址，都会出现同步错误，操作系统将调用 同步错误OB。