西門子PLC的維修技術,不單是PLC硬件上的修復,還有PLC外圍線路以及軟件的相互配合,再者,PLC不像單片機那樣,是單一的芯片,加上少量電路就能工作,修復相對簡單。PLC內部集成了CPU,存儲器,I/O電路,通訊電路,開關電源等,是各部分協(xié)調工作,因此,單就PLC硬體上的維修,具有一定的學問。
PLC型號眾多,但內部大同小異,原理基本一樣。今天我就以西門子PLC為例,談談PLC硬件維修的一些思路和方法。
CPU板為西門子PLC中的核心部件,也是維修當中zui棘手的地方,CPU板出問題會導致PLC故障燈常亮,PLC不運行,現就CPU板各元件說明如下:
1:CPU元件:
即*處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。主要有運算器,控制器,寄存器以及實現它們之間的數據,控制及狀態(tài)總線構成。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當可編程邏輯控制器投入運行時,首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態(tài)和數據,并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區(qū)或數據寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,zui后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置,如此循環(huán)運行,直到停止運行。
為了進一步提高可編程邏輯控制器的可靠性,對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某個CPU出現故障,整個系統(tǒng)仍能正常運行。
西門子PLC CPU芯片針腳多(200pin),主要有地址總線,數據總線,I/O引腳,及附屬檢測針腳與對應的芯片進行,CPU壞,可導致PLC報警(SF燈亮),也會導致PLC某些輸入輸出點不正常,通訊不上等故障現象。損壞原因主要有CPU供電電壓高(導致內部短,某些針腳對地短路)CPU老化等,損壞后用手摸,有發(fā)燙的感覺。此種CPU針腳多,更換麻煩,并且市場不容易買到配件,可以用拆機件替換。
2:PLC系統(tǒng)中的存儲器:
PLC系統(tǒng)中的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作狀態(tài)數據。PLC的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。
(1)ROM 即只讀存儲器,用于由PLC生產廠家編寫的系統(tǒng)程序,并固化在ROM內,用戶不能更改,能夠完成PLC設計者規(guī)定的各項工作。實現指令解釋,報警處理等,和PC機的BIOS差不多,系統(tǒng)程序質量的好壞很大程度上決定了PLC的性能。
如果里面的數據丟失,或芯片損壞會引起不開機,報警現象。在平時的維修當中,ROM故障所占的比例也是很大的??梢杂镁幊唐髦厮⒐碳绦颍ㄊ孪扔袀浞荩?,來解決此類問題。
(2)用戶存儲器
用戶存儲器包括用戶程序存儲器(程序區(qū))和數據存儲器(數據區(qū))兩部分。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務采用PLC編程語言編寫的各種用戶程序。用戶程序存儲器根據所選用的存儲器單元類型的不同(可以是RAM、EPROM或EEPROM存儲器),其內容可以由用戶修改或增刪。用戶數據存儲器可以用來存放(記憶)用戶程序中所使用器件的ON/OFF狀態(tài)和數據等。用戶存儲器的大小關系到用戶程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指標之一。
為了便于讀出、檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,即隨機存儲器,主要存儲工作數據,掉電數據丟失,供電斷經常和備用電池和超級電容連接,以實現掉電數據保持。保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞,當用戶程序經過運行正常,不需要改變,可將其固化在只讀存儲器EPROM中?,F在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。
綜上所述,西門子PLC維修技術,并不是單一的電路板硬件維修,它牽涉到微電腦,數字電路,PLC原理,PLC編程,元件焊接等等技術的綜合應用,只有在長期的維修當中積累經驗,才能得到很大的進步。
PLC型號眾多,但內部大同小異,原理基本一樣。今天我就以西門子PLC為例,談談PLC硬件維修的一些思路和方法。
CPU板為西門子PLC中的核心部件,也是維修當中zui棘手的地方,CPU板出問題會導致PLC故障燈常亮,PLC不運行,現就CPU板各元件說明如下:
1:CPU元件:
即*處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。主要有運算器,控制器,寄存器以及實現它們之間的數據,控制及狀態(tài)總線構成。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當可編程邏輯控制器投入運行時,首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態(tài)和數據,并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區(qū)或數據寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,zui后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置,如此循環(huán)運行,直到停止運行。
為了進一步提高可編程邏輯控制器的可靠性,對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某個CPU出現故障,整個系統(tǒng)仍能正常運行。
西門子PLC CPU芯片針腳多(200pin),主要有地址總線,數據總線,I/O引腳,及附屬檢測針腳與對應的芯片進行,CPU壞,可導致PLC報警(SF燈亮),也會導致PLC某些輸入輸出點不正常,通訊不上等故障現象。損壞原因主要有CPU供電電壓高(導致內部短,某些針腳對地短路)CPU老化等,損壞后用手摸,有發(fā)燙的感覺。此種CPU針腳多,更換麻煩,并且市場不容易買到配件,可以用拆機件替換。
2:PLC系統(tǒng)中的存儲器:
PLC系統(tǒng)中的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作狀態(tài)數據。PLC的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。
(1)ROM 即只讀存儲器,用于由PLC生產廠家編寫的系統(tǒng)程序,并固化在ROM內,用戶不能更改,能夠完成PLC設計者規(guī)定的各項工作。實現指令解釋,報警處理等,和PC機的BIOS差不多,系統(tǒng)程序質量的好壞很大程度上決定了PLC的性能。
如果里面的數據丟失,或芯片損壞會引起不開機,報警現象。在平時的維修當中,ROM故障所占的比例也是很大的??梢杂镁幊唐髦厮⒐碳绦颍ㄊ孪扔袀浞荩?,來解決此類問題。
(2)用戶存儲器
用戶存儲器包括用戶程序存儲器(程序區(qū))和數據存儲器(數據區(qū))兩部分。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務采用PLC編程語言編寫的各種用戶程序。用戶程序存儲器根據所選用的存儲器單元類型的不同(可以是RAM、EPROM或EEPROM存儲器),其內容可以由用戶修改或增刪。用戶數據存儲器可以用來存放(記憶)用戶程序中所使用器件的ON/OFF狀態(tài)和數據等。用戶存儲器的大小關系到用戶程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指標之一。
為了便于讀出、檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,即隨機存儲器,主要存儲工作數據,掉電數據丟失,供電斷經常和備用電池和超級電容連接,以實現掉電數據保持。保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞,當用戶程序經過運行正常,不需要改變,可將其固化在只讀存儲器EPROM中?,F在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。
綜上所述,西門子PLC維修技術,并不是單一的電路板硬件維修,它牽涉到微電腦,數字電路,PLC原理,PLC編程,元件焊接等等技術的綜合應用,只有在長期的維修當中積累經驗,才能得到很大的進步。
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