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师傅有指导性的帮助,此文也对PLC初学者更好的理解PLC这门理论,有积极的帮助。
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:德国的西门子( SIEMENS)公司是欧洲的电子和电气设备制造商之一,生产的SIMATIC可编程序控制器在欧洲处于地位。其代可编程序控制器是1975年投放市场的SIMATIC S3系列控制系统。之后在1979年,西门子公司将微处理器技术应用到可编程序控制器中,研制出了SIMATIC S5系列,取代了S3系列,目前S5系列产品仍然在工业现场使用,在20世纪末,西门子又在S5系列的基础上推出了S7系列产品。的SIMATIC产品为SIMATIC S7和C7等几大系列。C7是基于S7-300 PLC性能,同时集成了HMI。
SIMATIC S7系列产品分为:通用逻辑模块(LOGO!)、S7-200 PLC、S7-1200 PLC、S7-300 PLC和S7-400 PLC 5个产品系列。S7-200 PLC是在德州仪器公司的小型PLC的基础上发展而来,因此其指令系统、程序结构、编程软件,这些和S7-300/400 PLC有较大的区别。S7-1200 PLC是在2009年才推出的小型PLC,定位于S7-200 PLC和S7-300 PCL产品之间。S7-300/400 PLC是由西门子的S5系列发展而来。西门子的PLC产品系列的定位见表2-1。故障安全型 CPU 具有大容量程序存储器和程序规模,适用 于高要求应用 , 用于建立故障安全型自动化系统,适用于增安要求的工厂 , 安全性满足 SIL 3 (IEC 61508)和 Cat.4 (EN 954-1) ,故障安全 I/O 模块可在分布式组态中连接到 2 个集成 PROFI DP 接口上 ,也可在中央机架中安装 ET200M 故障安全型 I/O 模块 ,对于非安全应用,可集中式或分布式地操作标准模块基于 CPU 317-2 PN/DP 故障安全型 CPU 具有大容量程序存储器和程序规模,适用 于高要求应用;用于建立故障安全型自动化系统,适用于增 安要求的工厂 符合安全要求,可达 SIL 3 (IEC 61508 标准)、 PL e (ISO 13849-1 标准)以及 Cat.4 (EN 954-1) ? 通过集成 PROF 接口 (PROFIsafe) 和 / 或集成 PROFI DP 接口 (PROFIsafe),连接分布式站中的故障安全 I/O 模块 ? 也可在中央机架中安装 ET200M 故障安全型 I/O 模块 ? 对于非安全应用,可集中式或分布式地操作标准模块 ? 经由 PROF 基于组件的自动化 (CBA) ? PROF I/O 控制器,用于控制分布式 PROF I/O ? 集成双端换机的 PROF 接口 ? PROF 代理,用于基于组件的自动化 (CBA) 系统中的 PROFI DP 智能设备 CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡 (MMC故障安全型 CPU 具有很高的处理性能、大容量程序存储器 和程序规模,适用于高要求应用 ? 用于建立故障安全型自动化系统,适用于增安要求的工厂 符合安全要求,可达 SIL 3(IEC 61508 标准)、PL e(13849- 1 标准)以及 Cat.4 (EN 954-1) 可通过集成 PROF 接口 (PROFIsafe) 和 / 或集成 PROFI DP 接口 (PROFIsafe),连接分布式站中的安全 I/O 模块 ? 也可在中央机架中安装 ET200M 的故障安全 I/O 模块 , 对于非安全应用,可集中式或分布式地操作标准模块 ,在基于组件的自动化 (CBA) 系统中、经由 PROF 实现分 布式智能 ? 经由 PROFI 的等时同步模式 PROF 代理,用于基于组件的自动化 (CBA) 中的 PROFI DP 智能设备 CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡 (MMC)具有集成工艺 / 运动控制功能的 SIMATIC CPU , 具有标准 CPU 315-2 DP 的全部功能 , 用于系列机器、专用机器以及工厂中的跨领域自动化任务 ,理想用于同步运动,例如与虚拟 / 实际主设备的耦合、减速 器同步、凸或印刷标记修正 ,具有不同运动学的三维路径插补 ,位置和压力控制液 , 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用 ,带有集成 I/O,可实现高速工艺功能 (例如,凸轮控制、基 准点采集) PROFI DP (DRIVE) 接口,用来实现驱动部件的等时同步 连接控制任务和运动控制任务使用相同的 S7 用户程序 (无需其 它编程语言即可实现运动控制) ? 需要 “S7-Technology” 选件包 CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡 (8 MB),

