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如果監(jiān)控?zé)糸W爍頻率為1Hz，則EPROM有故障。如果閃爍頻率為2Hz，則PLC有故障。如以4Hz頻率閃爍，則保持電池報(bào)警，表示電壓已不足。表示操作面板的接口板03731板有故障或CRT有故障。
1）電源接通后無基本畫面顯示
（a）電路板03840號(hào)板上無監(jiān)控?zé)麸@示
（b）03840號(hào)電路板上監(jiān)控?zé)袅?/span>
①監(jiān)控?zé)糸W爍。如果監(jiān)控?zé)糸W爍頻率為1Hz，則EPROM有故障；如果閃爍頻率為2Hz，則PLC有故障；如以4Hz頻率閃爍，則保持電池報(bào)警，表示電壓已不足。
②監(jiān)控?zé)糇鬁缬伊�。表示操作面板的接口�?3731板有故障或CRT有故障。
③監(jiān)控?zé)舫Ａ痢＿@種故障，通常的原因有：CPU有故障；EPROM有故障；系統(tǒng)總線（即背板）有故障、電路板上設(shè)定有誤、機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、以及電路板（如存儲(chǔ)器板、耦合板、測量板）的硬件有故障。
2）CRT上顯示混亂
（a）保持電池（鋰電池）電壓太低，這時(shí)一般能顯示出711號(hào)報(bào)警。
（b）由于電源板或存儲(chǔ)曾被拔出，從而造成存儲(chǔ)區(qū)混亂。這是一種軟故障，只要將CNC內(nèi)部程序清除并重新輸入即可排除故障。
（c）電源板或存儲(chǔ)器板上的硬件故障造成程序顯示混亂。
（d）如CRT上顯示513號(hào)報(bào)警，表示存儲(chǔ)器的容量不夠。
3）在自動(dòng)方式下程序不能啟動(dòng)
（a）如此時(shí)產(chǎn)生351號(hào)報(bào)警，表示CNC系統(tǒng)啟動(dòng)之后，未進(jìn)行機(jī)床回基準(zhǔn)點(diǎn)的操作。
（b）系統(tǒng)處于自動(dòng)保持狀態(tài)。
（c）禁止循環(huán)啟動(dòng)。 檢查PLC與NC間的接口信號(hào)Q64.3。
4）進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)故障
（a）進(jìn)給軸不能運(yùn)動(dòng)。造成此故障的原因有：
①操作方式不對(duì)；
②從PLC傳至NC的信號(hào)不正常；
③位控板有故障（如03350，03325，03315板有故障）。
④發(fā)生22號(hào)報(bào)警，它表示位置環(huán)未準(zhǔn)備好。
⑤測量系統(tǒng)有故障。如產(chǎn)生108，118，128，138號(hào)報(bào)警，這是測量傳感器太臟引起的。如產(chǎn)生104，114，124，134報(bào)警，則位置環(huán)有硬件故障。
⑥運(yùn)動(dòng)軸處于軟件限位狀態(tài)。只要將機(jī)床軸往相反方向運(yùn)動(dòng)即可解除。
⑦當(dāng)發(fā)生101，111，121，131號(hào)報(bào)警時(shí)，表示機(jī)床處于機(jī)械夾緊狀態(tài)。
（b）進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)不連續(xù)。
（c）進(jìn)給軸顫動(dòng)。
①進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元的速度環(huán)和電流環(huán)參數(shù)沒有進(jìn)行最佳化或交流電機(jī)缺相或測速元件損壞，均可引起進(jìn)給軸顫動(dòng)。
②CNC系統(tǒng)的位控板有故障。
③機(jī)構(gòu)磨擦力太大。
④數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)有誤，有關(guān)機(jī)床數(shù)據(jù)的正確設(shè)定如下。
（d）進(jìn)給軸失控。
①如有101，111，121，131號(hào)報(bào)警請(qǐng)對(duì)夾緊進(jìn)行檢查。
②如有102，112，122，132號(hào)報(bào)警，則說明指令值太高。
③進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元有故障。
④數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定錯(cuò)誤，造成位置控制環(huán)路為正反饋。
⑤CNC裝置輸至驅(qū)動(dòng)單元的指令線極性錯(cuò)誤。
（e）103～133號(hào)報(bào)警。這是輪廓監(jiān)控報(bào)警。速度環(huán)參數(shù)沒有最佳化或者KV系數(shù)太大。
（f）105～135號(hào)報(bào)警。位置漂移太大引起的。移量超過500mv，檢查漂移補(bǔ)償參數(shù)N230～N233。
5）主軸故障
如果實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速超過所選齒輪的最高轉(zhuǎn)速，則產(chǎn)生225號(hào)報(bào)警；如主軸位置環(huán)監(jiān)控發(fā)生故障，則發(fā)生224號(hào)報(bào)警。
6）V·24串行接口報(bào)警
（a）20秒內(nèi)仍未發(fā)送或接收到數(shù)據(jù)時(shí)：
①外部設(shè)備故障；
②電纜有誤；
③03840板有故障。
（b）穿孔紙帶信息不能輸入，其原因有：
①操作面板上鑰匙開關(guān)在關(guān)的位置，從而造成紙帶程序不能輸入；
②如果0384號(hào)板上的數(shù)據(jù)保護(hù)開關(guān)不在釋放位置時(shí)，不能輸入數(shù)據(jù)紙帶；
③如果不能輸入L80～L99和L900～L999號(hào)子程序，則多是由于PLC與NC接口信號(hào)Q64·3為“1”（循環(huán)禁止）引起的。
（c）停止位錯(cuò)誤。
①波特率設(shè)定錯(cuò)誤；
②閱讀機(jī)有故障；
③機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
PPI協(xié)議是專門為S7-200開發(fā)的通信協(xié)議。S7-200 CPU的通信口（Port 0、Port 1）均支持PPI通信協(xié)議。S7-200 CPU的PPI網(wǎng)絡(luò)通信是建立在RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上，因此其連接屬性和需要的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備與其他RS-485網(wǎng)絡(luò)一致。
一、 S7-200PLC內(nèi)部RS485接口電路圖：電路圖見附件
圖中R1、R2是阻值為10歐的普通電阻，其作用是防止RS485信號(hào)D+和D-短路時(shí)產(chǎn)生過電流燒壞芯片，Z1、Z2是鉗制電壓為6V，最大電流為10A的齊納二極管，24V電源和5V電源共地未經(jīng)隔離，當(dāng)D+或D-線上有共模干擾電壓灌入時(shí)，由橋式整流電路和Z1、Z2可將共模電壓鉗制在±6.7V，從而保護(hù)RS485芯片SN75176（RS485芯片的允許共模輸入電壓范圍為：-7V～+12V）。該保護(hù)電路能承受共模干擾電壓功率為60W，保護(hù)電路和芯片內(nèi)部沒有防靜電措施。
二、常發(fā)生的故障現(xiàn)象分析：
當(dāng)PLC的RS485口經(jīng)非隔離的PC/PPI電纜與電腦連接、PLC與PLC之間連接或PLC與變頻器、觸摸屏等通信時(shí)時(shí)有通信口損壞現(xiàn)象發(fā)生，較常見的損壞情況如下：
●R1或R2被燒斷，Z1、Z1和SN75176完好。這是由于有較大的瞬態(tài)干擾電流經(jīng)R1或R2、橋式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能承受最大10A電流的沖擊，而該電流在R1或R2上產(chǎn)生的瞬態(tài)功率為：102×10=1000W，當(dāng)然會(huì)將其燒斷。
●SN75176損壞，R1、R2和Z1、Z2完好。這主要可能是受到靜電沖擊或瞬態(tài)過電壓速度快于Z1、Z2的動(dòng)作速度造成的，靜電無處不在，僅人體模式也會(huì)產(chǎn)生±15kV的靜電。
●Z1或Z2、SN75176損壞，R1和R2完好。這可能是受到高電壓低電流的瞬態(tài)干擾電壓將Z1或Z2和SN75176擊穿，由于電流較小和發(fā)生時(shí)間較短因而R1、R2不至于發(fā)熱燒斷。
由以上分析得知PLC接口損壞的主要原因是由于瞬態(tài)過電壓和靜電造成，產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓和靜電的原因很多也較復(fù)雜，如由于PLC內(nèi)部24V電源和5V電源共地，24V電源的輸出端子L+、M為其它設(shè)備混合供電可能導(dǎo)致地電位變化，從而造成共模電壓超出允許范圍。所以EIA-485標(biāo)準(zhǔn)要求將各個(gè)RS485接口的信號(hào)地用一條低阻值導(dǎo)線連接在一起以保證各節(jié)點(diǎn)的地電位相等，消除地線環(huán)流！
當(dāng)帶電插拔未隔離的連接電纜時(shí)，由于兩端電位不相等電路中又存在諸多電感、電容之類的器件，插拔瞬間必然產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓或過電流。
連接在RS485總線上的其它設(shè)備產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或過電流同樣會(huì)流入到PLC，總線上連接的設(shè)備站點(diǎn)數(shù)越多，產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓的因素也越多。
當(dāng)通信線路較長或有室外架空線時(shí)，雷電必然會(huì)在線路上造成過電壓，其能量往往是巨大的，常有用戶沮喪地說：“聯(lián)網(wǎng)的幾十臺(tái)PLC全部遭打壞了！”。
三、 解決辦法：
1、從PLC內(nèi)部考慮：
●采用隔離的DC/DC將24V電源和5V電源隔離，分析了三菱、歐姆龍、施耐德PLC以及西門子的PROFIBUS接口均是如此。
●選用帶靜電保護(hù)、過熱保護(hù)、輸入失效保護(hù)等保護(hù)措施完善的高擋次RS485芯片，如：SN65HVD1176D、MAX3468ESA等，這些芯片價(jià)格一般在十幾元至幾十元，而SN75176的價(jià)格僅為1.5元。
●采用響應(yīng)速度更快、承受瞬態(tài)功率更大的新型保護(hù)器件TVS或BL浪涌吸收器，如P6KE6.8CA的鉗制電壓為6.8V，承受瞬態(tài)功率為500W，BL器件則可抗擊4000A以上大電流沖擊。
●R1和R2采用正溫度系數(shù)的自恢復(fù)保險(xiǎn)PTC，如JK60-010，正常情況下的電阻值為5歐，并不影響正常通信，當(dāng)受到浪涌沖擊時(shí)，大電流流過PTC和保護(hù)器件TVS（或BL），PTC的電阻值將驟然增大，使浪涌電流迅速減小。
2、從PLC外部考慮：
● 使用隔離的PC/PPI電纜，盡量不用廉價(jià)的非隔離電纜（特別是在工業(yè)現(xiàn)場）。西門子公司早期出產(chǎn)的PC/PPI電纜（6ES7 901-3BF00-0XA0）是不隔離的，現(xiàn)在也改成隔離的電纜了！
● PLC的RS485口聯(lián)網(wǎng)時(shí)采用隔離的總線連接器.
● 與PLC聯(lián)網(wǎng)的第三方設(shè)備，如變頻器、觸摸屏等的RS485口均使用RS485隔離器BH-485G進(jìn)行隔離，這樣各RS485節(jié)點(diǎn)之間就無“電”的聯(lián)系，也無地線環(huán)流產(chǎn)生，即使某個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞也不會(huì)連帶其它節(jié)點(diǎn)損壞。
● RS485通信線采用PROFIBUS總線專用屏蔽電纜，保證屏蔽層接到每臺(tái)設(shè)備的外殼并最后接大地。
● 對(duì)于有架空線的系統(tǒng)，總線上最好設(shè)置專門的防雷擊設(shè)施。
找到了解決S7-200通訊口損壞的辦法了
在我們單位眾多的S7-200PLC中，不時(shí)有通訊口損壞，致使不能連接PC或不能進(jìn)行通訊，在對(duì)PLC解體時(shí)發(fā)現(xiàn)，在PLC通訊口出有一芯片－－75176，這就是通訊接口芯片，在芯片周圍有5個(gè)FB，標(biāo)識(shí)FB1~FB5，這其實(shí)就是5個(gè)保險(xiǎn)，在通訊連不上時(shí)，一般就是這5個(gè)保險(xiǎn)中的某個(gè)燒毀了，可用同等型號(hào)的保險(xiǎn)代替，也可用導(dǎo)線直接短路。一般就能解決問題。不過更換時(shí)要注意，由于元件時(shí)貼片的，十分小，空間也小，所以焊接時(shí)注意不要短路。
PID控制的難點(diǎn)在于整定控制器的參數(shù)。為了學(xué)習(xí)整定PID控制器參數(shù)的方法，必須做閉環(huán)實(shí)驗(yàn)，開環(huán)運(yùn)行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個(gè)閉環(huán)需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對(duì)象、檢測元件、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如可以用電熱水壺作為被控對(duì)象，用熱電阻檢測溫度，用溫度變送器將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓，用移相控制的交流固態(tài)調(diào)壓器作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
有沒有比較簡單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢？
在控制理論中，用傳遞函數(shù)來描述被控對(duì)象、檢測元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和PID控制器。
被控對(duì)象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合。在實(shí)驗(yàn)室可以用以運(yùn)算放大器為核心的模擬電路來模擬廣義的被控對(duì)象（包括檢測元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運(yùn)放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。
用運(yùn)算放大器模擬被控對(duì)象一般需要做印刷電路板，還是比較麻煩。有沒有更簡單的方法呢？
除了用運(yùn)算放大器來模擬被控對(duì)象的傳遞函數(shù)，也可以用PLC的程序來模擬。為此我編寫了用來模擬被控對(duì)象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對(duì)象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對(duì)象，DISV是系統(tǒng)的擾動(dòng)輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。
被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型為3個(gè)串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為
分母中的“s”為自動(dòng)控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子。將某一時(shí)間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)。圖中被控對(duì)象的輸入值INV是PID控制器的輸出值。被控對(duì)象的輸出值OUTV作為PID控制器的過程變量（反饋值）PV。
下圖是模擬被控對(duì)象的子程序，實(shí)際上只用了兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時(shí)中斷時(shí)間間隔來調(diào)用這個(gè)子程序。
下圖是用來監(jiān)視PID回路運(yùn)行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調(diào)節(jié)控制面板，可以用它進(jìn)行PID參數(shù)自整定或手動(dòng)調(diào)節(jié)PID參數(shù)的實(shí)驗(yàn)。標(biāo)有PV（即被控量）的是過程變量的階躍響應(yīng)曲線。
將上圖中的積分時(shí)間由0.03min（分鐘）增大到0.12min，下圖的超調(diào)量有明顯的減小。通過修改PID的參數(shù)，觀察被控量階躍響應(yīng)曲線給出的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間等特征量的變化情況，可以形象直觀、快速地學(xué)習(xí)和掌握PID參數(shù)的整定方法。
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
多種性能等級(jí)的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí)。
SIMATIC S7-300 是一個(gè)通用的控制器：
SIMATIC S7-300F 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可使用在對(duì)安全要求較高的設(shè)備中。其可對(duì)立即停車過程進(jìn)行控制，因此不會(huì)對(duì)人身、環(huán)境造成損害。
S7-300F 滿足下列安全要求：
另外，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個(gè)全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
一般步驟
S7-300自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。
一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：
根據(jù)要求，也可使用下列模塊：
設(shè)計(jì)
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：
擴(kuò)展
若用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí)，則可對(duì) S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：
通信
S7-300 具有不同的通信接口：
PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。
以下設(shè)備可作為主站連接：
出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個(gè)。
以下設(shè)備可作為從站連接：
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：
可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：
通過 AS-Interface 進(jìn)行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備（AS-Interface 從站）。
更多信息，請(qǐng)參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：
可以連接以下設(shè)備：
特殊功能塊包括在通信功能手冊(cè)的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可以連接以下設(shè)備：
S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計(jì)的方式運(yùn)行：