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西門子PLC S7-200常見的71個故障匯總及解決辦法

西門子PLC概述

　　德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

　　西門子SIMATIC系列PLC，誕生于1958年，經(jīng)歷了C3，S3，S5，S7系列，已成為應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。

　　西門子PLC S7-200系列PLC的基本硬件組成

　　SIMATIC S7-200的應(yīng)用領(lǐng)域從更換繼電器和接觸器一直擴(kuò)展到在單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及分布式配置中更復(fù)雜的自動化任務(wù)。S7-200也越來越多地提供了對以前曾由于經(jīng)濟(jì)原因而開發(fā)的特殊電子設(shè)備的地區(qū)的進(jìn)入。

　　S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號的擴(kuò)展單元。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。

　　1．基本單元

　　S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點數(shù)的分配見表4-11：

　　2．?dāng)U展單元

　　S7-200系列PLC主要有6種擴(kuò)展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴(kuò)展I/O點數(shù)，S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配如表4-12所示。

　　3．編程器

　　PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進(jìn)行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調(diào)試過程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。

　　簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機(jī)進(jìn)行編程操作，將的編程軟件裝入計算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編程，實現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強(qiáng)大，S7-200系列PLC的編程軟件為STEP7-Micro/WIN。

　　4．程序存儲卡

　　為了保證程序及重要參數(shù)的安全，一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口，通過該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC，也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。

　　5．寫入器

　　寫入器的功能是實現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中，或?qū)LC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。

　　6．文本顯示器

　　文本顯示器TD200不僅是一個用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備，還可以作為控制單元對某個量的數(shù)值進(jìn)行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認(rèn)的方法，多可顯示80條信息，每條信息多4個變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示，并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵，每個都分配了一個存儲器位，這些功能鍵在啟動和測試系統(tǒng)時，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷。

　　西門子S7-200系列PLC的優(yōu)點

　　1、強(qiáng)大的性能，模塊化和開放式通訊

　　2、結(jié)構(gòu)緊湊小巧－狹小空間處理任何應(yīng)用的理想選擇

　　3、在所有CPU型號中的基本和高級功能

　　4、大容量程序和數(shù)據(jù)存儲器

　　5、杰出的實時響應(yīng)－在任何時候均可對整個過程進(jìn)行*控制，從而提高了質(zhì)量、效率和安全性

　　6、易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學(xué)者和專家的理想選擇

　　7、集成的 R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線使用

　　8、極其快速和精確的操作順序和過程控制

　　9、通過時間中斷完整控制對時間要求嚴(yán)格的流程

　　西門子PLC S7-200常見的71個問題故障及解決辦法

　　1、西門子Step7Micro/WINV4.0安裝在什么環(huán)境下才能正常工作？

　　Step7Micro/WINV4.0的安裝、運行環(huán)境為：

　　WINOOWs2000SP3以上

　　WINOOWsXPHome

　　WINOOWsXPProfessional

　　西門子plc沒有在其他操作系統(tǒng)下測試，不保證能夠使用。

　　2、Step7Micro/WINV4.0和其他的版本兼容性如何？

　　Micro/WINV4.0生成的項目文件，舊版本的Micro/WIN不能打開或上載。

　　3、siemens200PLC硬件版本有什么區(qū)別？

　　二代S7-200（CPU22x）系列也分幾個主要的硬件版本。

　　22版與21版相比，硬件、軟件都有改進(jìn)。22版向下兼容21版的功能。

　　21版CPU的自由口通訊速率300、600被22版的57600、115200所取代，22版不再支持300和600波特率，22版不再有智能模塊位置的限制

　　4、西門子plc的電源改如何連接？

　　在給CPU進(jìn)行供電接線時，一定要特別小心分清是哪一種供電方式，如果把220VAC接到24VDC供電的CPU上，或者不小心接到24VDC傳感器輸出電源上，都會造成CPU的損壞。

　　5：S7-200PLC的處理器是多少位的？

　　S7-200CPU的*處理芯片數(shù)據(jù)長度為32位。從CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的數(shù)據(jù)長度也可以看出。

　　6、如何進(jìn)行S7-200的電源需求與計算？

　　S7-200CPU模塊提供5VDC和24VDC電源：

　　當(dāng)有擴(kuò)展模塊時CPU通過I/O總線為其提供5V電源，所有擴(kuò)展模塊的5V電源消耗之和不能超過該CPU提供的電源額定。若不夠用不能外接5V電源。

　　每個CPU都有一個24VDC傳感器電源，它為本機(jī)輸入點和擴(kuò)展模塊輸入點及擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供24VDC。如果電源要求超出了CPU模塊的電源定額，你可以增加一個外部24VDC電源來提供給擴(kuò)展模塊。

　　所謂電源計算，就是用CPU所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。

　　注意：

　　EM277模塊本身不需要24VDC電源，這個電源是通訊端口用的。24VDC電源需求取決于通訊端口上的負(fù)載大小。

　　CPU上的通訊口，可以連接PC/PPI電纜和TD200并為它們供電，此電源消耗已經(jīng)不必再納入計算。

　　7、200PLC能在零下20度工作嗎？

　　S7-200的工作環(huán)境要求為：

　　0°C－55°C，水平安裝

　　0°C－45°C，垂直安裝

　　相對濕度95%，不結(jié)露

　　西門子還提供S7-200的寬溫度范圍產(chǎn)品（SIPLUSS7-200）：

　　工作溫度范圍：-25°C－+70°C

　　相對濕度：55°C時98%，70°C時45%

　　其他參數(shù)與普通S7-200產(chǎn)品相同

　　S7-200的寬溫型產(chǎn)品，每種都有其單獨的訂貨號，可以到SIPLUS產(chǎn)品主頁查詢。如果沒有找到，則說明目前沒有對應(yīng)的SIPLUS產(chǎn)品。

　　文本和圖形顯示面板沒有寬溫型產(chǎn)品。

　　還要注意國內(nèi)沒有現(xiàn)貨，如需要請和當(dāng)?shù)匚鏖T子辦事處或經(jīng)銷商聯(lián)系。

　　8、數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）響應(yīng)速度有多快？能作高速輸入和輸出嗎？

　　S7-200在CPU單元上設(shè)有硬件電路（芯片等）處理高速數(shù)字量I/O，如高速計數(shù)器（輸入）、高速脈沖輸出。這些硬件電路在用戶程序的控制下工作，可以達(dá)到很高的頻率；但點數(shù)受到硬件資源的限制。

　　S7-200CPU按照以下機(jī)制循環(huán)工作：

　　讀取輸入點的狀態(tài)到輸入映像區(qū)

　　執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運算，得到輸出信號的新狀態(tài)

　　將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)

　　注意：只要CPU處于運行狀態(tài)，上述步驟就周而復(fù)始地執(zhí)行。在第二步中，CPU也執(zhí)行通訊、自檢等工作。

　　上述三個步驟是S7-200CPU的軟件處理過程，可以認(rèn)為就是程序掃描時間。實際上，S7-200對數(shù)字量的處理速度受到以下幾個因素的限制：

　　輸入硬件延時（從輸入信號狀態(tài)改變的那一刻開始，到CPU刷新輸入映像區(qū)時能夠識別其改變的時間）

　　CPU的內(nèi)部處理時間，包括：

　　讀取輸入點的狀態(tài)到輸入映像區(qū)

　　執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運算，得到輸出信號的新狀態(tài)

　　將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)

　　輸出硬件延時（從輸出緩沖區(qū)狀態(tài)改變到輸出點真實電平改變的時間）

　　上述A，B，C三段時間，就是限制西門子PLC處理數(shù)字量響應(yīng)速度的主要因素。

　　一個實際的系統(tǒng)可能還需要考慮輸入、輸出器件的延時，如輸出點外接的中間繼電器動作時間等。

　　以上數(shù)據(jù)都在《S7-200系統(tǒng)手冊》中標(biāo)明，這里只是列表比較。CPU上的部分輸入點延時（濾波）時間可以在編程軟件Micro/WIN的“系統(tǒng)塊"中設(shè)置，其缺省的濾波時間是6.4ms。

　　如果把容易受到干擾的信號接到CPU上可改變?yōu)V波時間的DI點上，調(diào)整濾波時間可能改善信號檢測的質(zhì)量。

　　支持高速計數(shù)器功能的輸入點在相應(yīng)功能開通時不受此濾波時間約束。濾波設(shè)置對輸入映像區(qū)的刷新、開關(guān)量輸入中斷、脈沖捕捉功能同樣有效。

　　有些輸出點要比其他點更快些，是因為它們可以用于高速輸出功能，在硬件上有特殊設(shè)計。沒有專門使用硬件高速輸出功能時，它們只是和普通點一樣處理

　　繼電器輸出開關(guān)頻率為1Hz。

　　9、S7-200處理快速響應(yīng)信號的對策有那些？

　　使用CPU內(nèi)置的高速計數(shù)器和高速脈沖發(fā)生器處理序列脈沖信號

　　使用部分CPU數(shù)字量輸入點的硬件中斷功能，在中斷服務(wù)程序中處理；進(jìn)入中斷的延時可以忽略。

　　S7-200擁有“直接讀輸入"和“直接寫輸出"指令，可以越過程序掃描周期的時間限制

　　使用部分CPU數(shù)字量輸入點的“脈沖捕捉"功能捕捉短暫的脈沖

　　注意：S7-200系統(tǒng)中小周期的定時任務(wù)為1ms。

　　所有實現(xiàn)快速信號處理的措施，都要考慮所有限制因素的影響。例如，為一個需要毫秒級響應(yīng)速度的信號選擇500μs輸出延時的硬件，顯然是不合理的。

　　10、S7-200程序掃描時間和程序大小有關(guān)系嗎？

　　程序掃描時間與用戶程序的大小成正比。

　　《S7-200系統(tǒng)手冊》中有每個指令所需執(zhí)行時間的數(shù)據(jù)。實際上很難事先預(yù)先精確計算出程序掃描時間，特別是還沒有開始編程序時。

　　可以看出，常規(guī)的PLC處理模式不適合時間響應(yīng)要求高的數(shù)字量信號?？赡苄枰鶕?jù)具體任務(wù)采用一些特別的方法。

　　11、CPU224XP高速脈沖輸出較快能達(dá)到多少？

　　CPU224XP的高速脈沖輸出Q0.0和Q0.1支持高達(dá)100KHz的頻率。

　　Q0.0和Q0.1支持5-24VDC輸出。但是它們必須和Q0.2-Q0.4一起成組輸出相同的電壓。高速輸出只能用在CPU224XPDC/DC/DC型號

　　12、CPU224XP本體上的模擬量輸入也是高速響應(yīng)的嗎？

　　它的響應(yīng)速度是250ms，不同于模擬量擴(kuò)展模塊的數(shù)據(jù)。CPU224XP本體上的模擬量I/O芯片與模擬量模塊所用的不同，應(yīng)用的轉(zhuǎn)換原理不同，因此精度和速度不一樣。

　　13：CPU224XP后面掛的模擬量模塊的地址如何分配？

　　S7-200的模擬量I/O地址總是以2個通道/模塊的規(guī)律增加。所以CPU224XP后面的*個模擬量輸入通道的地址為AIW4；*個輸出通道的地址為AQW4，AQW2不能用。

　　14、S7-200CPU上的通訊口支持哪些訊協(xié)議？

　　1）PPI協(xié)議：西門子專為S7-200開發(fā)的通訊協(xié)議

　　2）MPI協(xié)議：不*支持，只能作從站

　　3）自由口模式：由用戶自定義的通訊協(xié)議，用于與其他串行通訊設(shè)備通訊（如串行打印機(jī)等）。

　　S7-200編程軟件Micro/WIN提供了通過自由口模式實現(xiàn)的通訊功能：

　　1）USS指令庫：用于S7-200與西門子變頻器（MM4系列、SINAMICSG110和老的MM3系列）

　　2）ModbusRTU指令庫：用于與支持ModbusRTU主站協(xié)議的設(shè)備通訊

為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用， STEP 7-MICro /WINART提供的位控向?qū)?，可以幫助您在幾分鐘?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置迸行動態(tài)控制。

PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個數(shù)，生成相應(yīng)的 pWMx _ RUN 子程序框架用于編輯。

運動控制向浮多提供 3 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從 20 Hz 到 100kHz 可調(diào)。運動控制功能特點提供可組態(tài)的測量，輸入數(shù)據(jù)時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償支持、相對和手動位控 支持連續(xù)操作提供多達(dá) 32 組運動動包絡(luò)，每組包絡(luò)多可設(shè)置16 種速度提供 4 種不同的參考點擠找，每種都可對起始的尋找方向和終的接近方向進(jìn)行選擇運動控制的監(jiān)控

LOGO!Soft Comfort是由西門子推出的一款專業(yè)logo語言編程軟件，使用該工具可以輕松來完成各種程序的測試操作，軟件可以模擬所有的功能。通過該程序用戶可以創(chuàng)建一個簡單的電路程序，然后就可以進(jìn)行仿真操作了，軟件提供了可視化的編程和模擬環(huán)境，并擁有實用的FBD編輯功能，有需要的歡迎下載。

1、擁有豐富的圖形參考函數(shù)

2、增強(qiáng)的診斷選項

3、改進(jìn)的評論功能

4、支持離線網(wǎng)絡(luò)仿真

5、支持單一以及網(wǎng)絡(luò)模式

6、支持接口自動配置

7、自動識別網(wǎng)絡(luò)中的可訪問節(jié)點

8、增強(qiáng)的圖形用戶界面

1、雙擊“Setup.exe"開始軟件的安裝

西門子logo編程軟件(Siemens LOGO!Soft Comfort)

2、點擊OK進(jìn)入軟件的安裝界面，如下圖選擇本地接受許可協(xié)議條款

西門子logo編程軟件(Siemens LOGO!Soft Comfort)

3、繼續(xù)下一步設(shè)定安裝目標(biāo)文件夾，默認(rèn)為“C:Program FilesSiemensLOGOComfort_V8"

西門子logo編程軟件(Siemens LOGO!Soft Comfort)

4、選擇創(chuàng)建產(chǎn)品圖標(biāo)

西門子logo編程軟件(Siemens LOGO!Soft Comfort)

5、點擊安裝即可，稍等一會兒就會完成軟件的安裝了

1、創(chuàng)建控制程序

選擇功能并將它拖至圖表之中

通過連線來連接所選擇的功能

利用清晰的對話框設(shè)置功能的參數(shù)

2、利用LOGO! 來調(diào)試程序

通過使用PC中的所有功能模擬全部的轉(zhuǎn)換過程

模擬量信號可以通過真實值來進(jìn)行模擬(例如，溫度–50 °C ... +80 °C)

時間控制/循環(huán)模擬

時鐘日期模擬

LOGO! 顯示器的詳細(xì)模擬

所有功能、參數(shù)和當(dāng)前變量值的狀態(tài)顯示

3、在線測試

利用顯示器進(jìn)行在線測試，在運行模式下測試LOGO!的當(dāng)前變量值

4、文獻(xiàn)手冊;

每個功能都擁有附加的注釋

可以為輸入和輸出分配附加的名稱

自由文本的放置和格式化

通過交叉頁面清晰的表述用戶的控制程序

可專業(yè)的打印輸出所有必需的系統(tǒng)配置信息

參數(shù)和接口名稱的單獨打印輸出