S7400可编程控制器检维修规程

S7-400可编程控制器检维修规程1主题内容及适用范围本规程规定了SIEMENS公司S7-400系列可编程序控制器运行状态维护检修的具体要求。本规程适用于S7-400系列可编程序控制器的运行维护检修。2引用标准JHBM104.014吉林石化公司自动化仪表管理办法SIEMENS公司S7-400系列可编程序控制器的相关技术资料3编制本规程目的为了加强S7-400可编程序控制器的巡检、运行、维护、检修管理，为专业人员提供工作指南，增强工作可靠性、针对性，特制定本规程。4概述4.1系统概述S7-400可编程控制器采用模块化设计，不同模块可灵活组合。一个系统可包括：·电源模件（PS）：将S7-400连接到120/230VAC或24VDC电源上。·中央处理单元（CPU）：有多种CPU可供用户选择，有些带有内置的PROFIBUS-DP接口。·数字量输入和输出（DI/DO）和模拟量输入和输出（AI/AO）的信号模件（SM）。·通讯处理器（CP）：实现总线连接和点到点连接。·功能模件（FM）：专门用于计数、定位、凸轮等控制任务。·通讯能力包括以太网（ETHERNET）总线、PROFIBUS总线、MPI总线、AS-i总线。说明：ET200M为分布式I/O。4.2环境技术标准4.2.1对系统供电要求·标称电压：120/230VAC；允许范围：85～132VAC/170～264VAC。·标称频率：50/60Hz；允许范围：47～63Hz。4.2.2对接地要求·主参考地接地电阻：＜5Ω。·本安系统接地：＜10Ω。·AC安全接地：＜100Ω。·主参考接地要求单点接地：各个接地棒之间的距离要求大于3m；接地线径要求大于5.2mm。4.2.3环境条件4.2.3.1S7-400系统模板对脉冲状干扰的EMC响应见表1。4.2.3.2S7-400系统模板对正弦干扰的响应见表2。4.2.3.3运行环境的气候条件见表3。表1S7-400系统模板对脉冲状干扰的EMC响应序号脉冲状干扰试验电压相当于严重性等级1按IEC1000-4-2的静电放电对空气放电：±8kv接触放电：±6kv32脉冲串（IEC1000-4-4的快速瞬时干扰）2kv（电源线）2kv（信号线＞3m）1kv（信号线＜3m）33按IEC1000-4-5的高能信号脉冲（浪涌）·不对称耦合·对称耦合2kv（供电线）直流电压有保护元件2kv（信号线/数据线）仅＞3m，可能有保护元件1kv（供电线）直流电压有保护元件1kv（信号线）仅＞3m，可能有保护元件3表2S7-400系统模板对正弦干扰的响应序号正弦干扰试验电压相当于严重性等级1按ENV50140的高频干扰（电磁场）按ENV5024010V/m，有在80～100MHz范围的80%幅值调节10V/m，有900MHz的50%脉冲调制32按ENV50141，在电缆和电缆屏蔽上的高频干扰试验电压10V，有在8～9MHz范围内的80%脉冲调制3表3S7-400系统模板对正弦干扰的响应序号内容允许范围备注1温度0～60℃2温度变化最大10℃/h3相对湿度最大95%，25℃无凝结5日常维护与检查5.1日常维护日常维护项目是每天巡检必须检查的内容。其内容如下：5.1.1系统安置场所的温度和湿度等运行环境条件是否在规定的技术指标范围内，即温度控制在18℃—25℃之间，相对湿度控制在45%—65%之间。5.1.2打印机的工作状态，包括打印机是否正常工作、打印是否清晰，及时补充打印纸、更换墨盒或色带。5.1.3检查报警记录是否有系统报警，如发现有系统报警，要及时做相应处理。5.1.4机房卫生清扫。5.1.5对每个站、机柜进行日常点检和维护。5.1.5.1操作员站、工程师站a.检查画面调用是否正常。b.数据显示是否正常。c.历史记录定期清理，一般为半年一次。d.检查软驱、光驱工作是否正常。e.检查主机的前板风扇、电源风扇运转是否正常，在粉尘较多的环境下运行的主机要有风扇备件。f.每月进行风扇和滤网清洁。g.每月进行显示器、机箱清洁。5.1.5.2机柜a.检查各模板工作是否正常（主要根据指示灯进行判断）。b.检查机柜风扇运转是否正常。5.2定期检查项目5.2.1交流电源电压稳定度检查内容：a.测量加在PLC上的电压是否为额定值。b.电源电压是否出现频繁急剧的变化。检查标准：电源电压必须在工作电压范围内。电源电压波动必须在允许范围内。5.2.2工作环境温度、湿度震动、灰尘检查内容：检查温度和湿度是否在相应的变化范围内？当PLC安装在仪表板上时，仪表上的温度可以认为是PLC的环境温度。检查标准：温度0～55℃相对湿度85%以下振幅小于0.5mm（10～55Hz）无大量灰尘、盐分和铁屑。5.2.3安装条件检查内容：a.基本单元和扩展单元是否安装牢固？b.基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好？c.接线螺钉是否松动？d.外部接线是否损坏？检查标准：安装螺钉必须上紧。联接电缆不能松动。联接螺钉不能松动。外部接线不能有任何外观异常。5.2.4使用寿命检查内容：a.锂电池电压是否降低？b.继电器输出触点。检查标准：锂电池工作5年左右。继电器输出触点寿命300万次（35V以上）。6系统运行状态6.1电源单元（PS407）表4电源单元（PS407）运行状态卡件型号状态灯正常状态PS407INTF不亮BAF不亮BATT1F不亮BATT2F不亮DC5V绿色DC24V绿色6.2中央处理单元（CPU417-4H）表5中央处理单元（CPU417-4H）运行状态卡件型号状态灯正常状态CPU417-4HINTF不亮EXTF不亮BUS1F不亮BUS2F不亮IFM1F不亮IFM2F不亮FRCE不亮RUN绿色STOP不亮REDF不亮MSTR主卡橙色/备卡不亮RACK0主卡橙色/备卡不亮RACK1主卡不亮/备卡橙色6.3通讯单元（CP443-1）表6通讯处理器（CP443-1）运行状态卡件型号状态灯正常状态CP443-1INTF不亮EXTF不亮FDX绿色LINK绿色TXD绿色RXD绿色FAST绿色RUN绿色STOP不亮6.4I/O单元(SM331/2)表7SM331/2运行状态卡件型号状态灯正常状态SM331SF不亮SM332SF不亮6.5ET200M（IM153-2）表5ET200M（IM153-2）运行状态卡件型号状态灯正常状态IM153-2SF不亮BF不亮ACT主卡橙色/备卡不亮ON绿色7在线诊断与测试7.1在线诊断测试方法及步骤在系统运行状态中，PLC的有关状态将被监视。SITOP电源当有任意1个电源因非人为因素掉电，OS站或ES站会有报警并被记录。S7-400系统DP网络故障、S7-400系统本身发生系统故障、具备自检能力的AI模板的故障等将被记录和报警。通过Step7的在线检测功能，也可以查询PLC的状态和诊断信息。7.1.1在线诊断的方法a.进入Step7的编辑器SIMATICManager。b.打开本系统的项目组态程序。c.用鼠标选中SIMATICH1—CPU417H，在选中PLC—moduleinformation，在弹出的对话框中选中diagnosebuff，从中可查询CPU的状态。当出错时则可查出错点及原因，也可得到相应的解决方法。d.在上述PLC菜单中还可以诊断硬件、切换操作模式，清除内存，监视或强制参数等功能。7.1.2诊断检查内容a.检查在线程序系统未来状况。b.检查各模件的运行状况。c.检查通讯网络的状况。7.2故障处理7.2.1电池故障：CPU上两个电池均处在监视状态，备用电池故障灯亮。可能原因：电池未装；电池电压低（电量不足）。处理方法：更换电池。更换电池步骤：在系统通电时更换，否则会丢失用户存储器中的程序和数据。更换时打开电源盖，用带子把旧的后备电池从电池盒中拉出，插入新电池，插入时注意电池的极性。“BATTINDIC”开关用于设置被监视的电源模块和电池的特征。“BAT”位置为单宽度电源模块（只占一个槽位），“1BAT”位置用于双宽度或3宽度电源模块和一个电池，“2BAT”位置用于双宽度或3宽度电源模块和两个电池。最后应该按FMR按钮以清除错误信息，然后盖上电源模块的前盖。7.2.2PS故障灯亮可能原因：a.接受的电压超限。b.短路。c.输出电压不稳定。d.模板损坏。处理方法：根据上述可能原因排查，如须更换电源模板，先关闭故障模板的电源开关、更换卡件，再恢复供电。7.2.3PLC非正常停机a.PLC处在STOP状态、红灯亮可能原因：相当数量的卡件掉电，CPU运行时间长期被硬件中断占用和，超出CPU中设定的WatchDog时间。处理方法：调整CPU中的时间。b.PLC处在STOP状态，所有灯在闪烁可能原因：有通讯卡件的接口松动。处理方法：检查卡件接口重新启动CPU，如不行，清内存并重新下载硬件、软件并重新启动CPU。7.2.4PLC无法进入冗余状态7.2.4.1同步模块故障灯亮，REDF灯亮，S7-400H系统处在单机运行状态。可能原因：a.未安装同步模块。b.用于连接的同步模块的光缆未接或断线。c.光缆连接有问题，如没有将同步模块的上口连上口，下口连下口。d.同步模块的前盖板没有紧固，同步模块未工作。e.S7-400系统中的一子系统故障或掉电。处理方法：殷实上述可能原因进行排查，如须更换同步模块，按以下步骤：a.先去除同步模块上光缆。b.将standby的CPU切至RUN。c.从standby的CPU上拔出同步模块。d.再插入新的同步模块。e.再启动standby的CPU。f.若在第e步中，standby的CPU处在STOP状态，则拔除master上的同步模块。g.将新的同步模块插入CPU。h.启动standby的CPU。7.2.4.2初始状态：S7-400系统处于单机运行状态，试图将另一子系统切至RUN并进入冗余模式。在将钥匙开关切至RUN时，REDF的指示灯未闪烁。数秒后，系统未进入冗余模式。可能原因：ES站正处在在线监视或修改状态，如modifyandmonitor被打开并处于在线连接状态。处理方法：ES站退出在线连接状态，重新尝试切换PLC系统运行模式。7.2.5模块故障模块故障报警，CPU上内部故障灯亮，模块所在的ET200上的系统故障灯亮。模块的故障灯亮。可能原因：模块损坏、掉电或检测到故障。处理方法：更换模块（带电拔出模块，去除连线，更换新的模块）。更换步骤：a.切断框架电源.b.切断I/O系统的电源。c.拆下I/O模块上的接线。d.视模块的类型，拆去I/O接线端的现场接线或卸下可拆式接线插座，并将每根线贴上标签与对应标记。e.向中间挤压I/O模块的上下弹性锁扣，使它们脱出卡口。f.垂直向上拔出I/O模块。g.插入拟换装的I/O模块。h.将I/O模块的紧固扣锁进卡口。i按记录标签与对应标记连接I/O模块的接线。g.接通框架电源和I/O模块系统的电源。k.调试I/O模块，确认其功能正常。7.2.6DP网络故障CPU的DP总线故障红灯常亮或闪烁，相关ET200的DP故障灯亮。CPU无法进入RUN模式。可能原因：a.ET200站间有终端电阻（位于总线连接头上）被接上。b.总线连接头上的终端电阻未接上。c.ET200站地址被改动，与硬件组态不同。处理方法：按述可能原因进行排查，并做相应处理。7.2.7WinCC及通讯故障7.2.7.1在WinCC处于运行状态时，出现提示，告知无授权。可能原因：有授权未安装（OS站需要如下授权：WinCC授权、S7-5412授权、Redconnect的授权）。处理方法：安装授权。7.2.7.2WinCC无法取到数据可能原因：a.通讯中断。b.CP5412损坏。处理方法：检测CP5412，在setPG/Pcnterface中的CP属性中测试CP工作状态。若CP完好，在CP诊断中检测网路状况。c.WinCC运行出错。7.2.7.3WinCC无法打开项目文件。可能原因：a.项目文件受损。b.Sybase数据库受损。c.硬盘容量太小。处理方法：a.用备份文件恢复。b.检查硬盘容量，删除临时文件。c.勿擅自对硬盘进行格式化、磁