西門子S120電機驅動模塊6SL3120-2TE21-8AA3

西門子可控編程器PLC故障分析：

甄別PLC內外部故障實例

 配備820數控系統的某加工中心，產生7035號報警，查閱報警信息為工作臺分度盤不回落。在SINUMERIK 810／820S數控系統中，7字頭報警為PLC操作信息或機床廠設定的報警，指示CNC系統外的機床側狀態不正常。處理方法是，針對故障的信息，調出PLC輸入/輸出狀態與拷貝清單對照。

 工作臺分度盤的回落是由工作臺下面的接近開關SQ25、SQ28來檢測的，其中SQ28檢測工作臺分度盤旋轉到位，對應PLC輸入接口110.6，SQ25檢測工作臺分度盤回落到位，對應PLC輸入接口110.0。工作臺分度盤的回落是由輸出接口Q4.7通過繼電器KA32驅動電磁閥YV06動作來完成。

 從PLC STATUS中觀察，110.6為“1"，表明工作臺分度盤旋轉到位，I10.0為“0",表明工作臺分度盤未回落，再觀察Q4.7為“0"，KA32繼電器不得電，YV06電磁閥不動作，因而工作臺分度盤不回落產生報警。處理方法：手動YV06電磁閥，觀察工作臺分度盤是否回落，以區別故障在輸出回路還是在PLC內部。

診斷壓力開關故障實例

 配備FANUC 0T系統的某數控車床。

 故障現象：當腳踏尾座開關使套筒*頂緊工件時，系統產生報緊。

 在系統診斷狀態下，調出PLC輸入信號，發現腳踏向前開關輸入X04.2為“1"，尾座套筒轉換開關輸入X17.3為“l"，潤滑油供給正常使液位開關輸入X17.6為“1?1;。調出PLC輸出信號，當腳踏向前開關時，輸出Y49.0為“1"，同時，電磁閥YV4.1也得電，這說明系統PLC輸入/輸出狀態均正常，分析尾座套筒液壓系統。

 當電磁閥YV4.1通電后，液壓油經溢流閥、流量控制閥和單向閥進入尾座套筒液壓缸，使其向前頂緊工件。松開腳踏開關后，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，尾座套筒向前時的油壓得到保持，該油壓使壓力繼電器常開觸點接通，在系統PLC輸入信號中X00.2為“l"。但檢查系統PLC輸入信號X00.2則為“0"，說明壓力繼電器有問題，其觸點開關損壞。

 故障原因：因壓力繼電器SP4.1觸點開關損壞，油壓信號無法接通，從而造成PLC輸入信號為“0"，故系統認為尾座套筒未頂緊而產生報警。

 解決方法：更換新的壓力繼電器，調整觸點壓力，使其在向前腳踏開關動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，發生模塊功能錯誤時往往能報警并按預先程序作出反應，通過故障指示燈就可判斷。當電源正常，各指示燈也指示正常，特別是輸入信號正常，但系統功能不正常（輸出無或亂）時，本著先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現問題。S5的用戶程序儲存在PLC的RAM中，是掉電易失性的，當后備電池故障系統電源發生閃失時，程序丟失或紊亂的可能性就很大，當然強烈的電磁干擾也會引起程序出錯。有EPROM存儲卡及插槽的PLC恢復程序就相當簡單，將EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解決問題；沒有EPROM子卡的用戶就要利用PG的聯機功能將正確的程序發送到PLC上。需要特別說明的是，有時簡單的程序覆蓋不能解決問題，這時在重新拷貝程序前總清一下RAM中的用戶程序是相當必要的。通過將PLC上的“RUN"“ST"開關按RUN---ST---RUN---ST---RUN的順序一遍或在PG上執行“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，過分相信EPROM上的程序有時會給檢修帶來困惑。所以經常性的檢查核對EPROM中的程序，特別是PG中的備份程序就顯的尤為重要。

　　檢修實例：設備上電后無法啟動。工程師在檢查后認為程序出錯，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，與手冊上的指令核對后發現*一樣，重復拷貝無效后認為是PLC硬件故障。我們用PG將備份程序調出，與EPROM上的程序進行比對，結果語句指令表相同，但程序存放地址發生了變化，把備份程序發送到PLC后設備運行正常。可見EPROM上的程序也出現了錯誤，用紫外線擦除后重新寫入問題解決。

西門子S120電機驅動模塊6SL3120-2TE21-8AA3

注意：

　　必須確保固件裝載是通過點對點連接來進行的。否則，必須確保在此局域網里僅插了一個模塊并不再響應所組態的MAC 地址。

　　對于S7-400 工業以太網模塊在此情況下，所有CP 443-1 EX11 (6GK7 443-1EX11-0XE0)之前的模塊都帶有出廠預設的 MAC 地址。對于S7-３00 工業以太網模塊在此情況下，所有CP 343-1 EX11 (6GK7 343-1EX11-0XE0) 之前的模塊都帶有出廠預設的 MAC 地址。

　　帶有出廠預設MAC地址的工業以太網模塊不再帶有緊急地址。一定不能使用 "緊急地址" 功能。此出廠預設的MAC地址總是作為緊急地址。預設MAC地址被印刷在模板的外殼上。

　　圖. 06: 通過局域網訪問對接口進行參數化

　　點擊"Modify..." 按鈕，打開"Set PG/PC Interface" 對話框。

　　圖. 07: "Set PG/PC Interface" 對話框

　　在此,需要通過局域網定義參數化接口。

　　固件通過 MAC 地址被裝載到工業以太網模塊中 ，即使用 ISO 傳輸協議。這就是為什么通過局域網來定義接口的參數：

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

　　CP 1613 (ISO)

　　設置相關的接口參數并通過點擊 "OK" 按鈕關閉 "Set PG/PC Interface" 對話框。

　　通過點擊固件裝載工具中 "Download" 按鈕開始裝載過程。在裝載過程開始時會檢測相應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。一旦裝載過程成功完成，以下消息將顯示。

　　圖. 08: 下載成功完成

　　關閉S7 站點的電源開關再打開，裝載過程完成。

　　注意:

　　TCP協議不適合裝載或更新固件。因為不能通過路由器裝載。

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

　　此裝載過程總是通過CP模塊出廠預設 MAC 地址。

　　當固件被裝載時只能有一根網線入到此４端口模塊上。通過此網線，可以裝載固件，但必需通過PG/PC建立點對點的連接。通過現有的以太網網絡可能不能進行下載。.

　　對于CP 443-1 EX40在此情況下，當固件下載到模塊中時不會進行兼容性檢測，盡管固件文件是FWL格式。

　　裝載固件到CP443-1 Advanced中接下來的過程是

　　設置 CP 模塊的操作模式到 STOP。然后切換電源模塊關閉再打開 STOP LED亮起大概保持３秒鐘。然后 LED 顯示"準備開始裝載固件" 大概 10 秒鐘，通過STOP LED 慢閃來體現。

　　在PG/PC中的固件裝載器開始裝載過程。固件裝載到達第二個步驟。首先刪除現有的固件，這個過程大概10 秒鐘。在此時間內 RUN 和STOP LEDs 交替閃爍。

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

　　此裝載過程總是通過 CP 模塊激活的 MAC 地址。如果沒有在組態中 MAC 地址，此模塊使用出廠預設的 MAC 地址。可以使用 NCM diagnostics 讀出模塊激活的 MAC 地址。

　　如果此 CP443-1EX20 作為 PROFINET IO 控制器，此裝載過程只能在CPU 或 CP443-1EX20 處于停止模式時被執行。如果這兩個條件一個也沒滿足，那么裝載 CP443-1EX20的過程將失敗。固件裝載工具將顯示超時的信息。

　　只有當裝載過程結束并且固件更新的版本被識別為可用后，新的固件才可以使用。如果裝載過程失敗了，那么在電源切換關閉到打開后，此模塊使用舊的固件版本啟動，即在裝載過程失敗后，此模塊繼續響應激活的 MAC 地址。

　　6. 特殊點，當裝載固件到 CP443-1GX20 Adv 和CP443-1EX20 Standard FW V2.0

　　此裝載過程總是通過 CP's 激活的 MAC 地址。如果沒有在組態中 MAC 地址，此模塊將使用出廠預設的 MAC 地址。可以使用 NCM diagnostics 讀出模塊激活的 MAC 地址。

　　在 STEP 7 硬件組態中 (IE CP屬性標簽對話框中 "Options" 標簽)可以組態 CP443-1GX20/EX20 的模塊訪問級別。如果模塊訪問級別設置為"status dependent" ,那么只有當 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. 工業以太網模塊S7-300 CPs and S7-400 CPs可用更新的總覽

　　工業以太網模塊S7-300 CPs and S7-400 CPs 的可用更新總覽可以通過以下條目ID: 9836605。

　　8. 可能的錯誤信息

　　裝載失敗會顯示以下信息：

　　圖. 09: 錯誤建立連接

　　與目標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和序列號。

　　這種情況一般是由于物理上的原因引起的。 使用 NCM diagnostics 來檢測到目標模塊的物理連接。通過STEP 7 或者通過Windows 開始菜單-> SIMATIC -> STEP 7 -> NCM S7 -> Diagnostics打開。這樣可以檢測如果與在固件裝載工具中使用相同的協議能否建立與目標模塊的物理連接。 確保當裝載固件時，此網卡被設置成 ISO 工業以太網協議(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 ISO 傳輸協議和工業以太網模塊 CP 激活的 MAC 地址建立連接來檢測物理連接。

　　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到的相關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議 CP模塊中。

　　雖然對于各種版本來說功能非常相似, 但對于內存的分配占用和功能有本質的區別。

　　對于每種模塊類型來說都有不同的固件文件(瘦型,標準型，高級)。一個高級類型的 CP 模塊的固件不能被裝載到標準型的CP中。