SIEMENS控制系统维修维护培训ppt课件

1、SIEMENS控制系统维修维护培训控制系统构成控制系统的缺点诊断及排除.控制系统构成Profibus- DPPROFIBUS以太网ET200M(S3)ET200M(S5)ET200M(S4)AS-400AS-400OSES/OSET200M(S6).AS-400 控制站分布式I/O ET200M工程师站/操作员站西门子工控机操作员站西门子工控机网络通讯卡CP5611，CP1613系统组态软件 STEP 7工业监控软件 WinCC控制系统构成.AS-400控制站：18槽底板：UR2-H电源模块：PS407插入1，10槽中央处置器：CPU 412-2DP 插入2，11槽Profibus-FMS通讯

2、模块或工业以太网卡：CP443-5或CP443-1输入输出信号模块SM控制系统构成：AS-400控制站.底板的作用：安装各种模块如：PS，CPU，CP，I/O 模块等提供背板总线：I/O总线；通讯总线经过背板总线实现各模块之间的数据和信号交换电源模块所提供5VDC和24VDC经过背板总线供应各模块控制系统构成：AS-400控制站-底板.底板的类型：通用型 UR：UR1，UR2，UR2-H中央底板型CR：CR2扩展底板型ER：ER1，ER2控制系统构成：AS-400控制站-底板.控制系统构成：AS-400控制站-底板底板槽数背板总线应用UR118I/O总线，通讯总线CR或ERUR29I/O总线，

3、通讯总线UR2-H18分段I/O总线，分段通讯总线冗余系统CR118分段I/O总线，通讯总线分段的CRER118有限制的I/O总线ERER29有限制的I/O总线.背板总线：I/O总线：并行的背板总线，用于作高速的I/O信号交换。经过I/O总线，各种I/O模块的过程数据得到实时处置。通讯总线：串行的背板总线，用于作大量的并行式I/O信号的高速交换，如各种通讯、功能模块等与CPU之间的数据交换。控制系统构成：AS-400控制站-底板.安排模块的规那么：电源模块必需插在底板的最左边槽1。当采用UR2-H时，电源模块必需插在每个分段的第一个槽。在扩展底板中，接纳IM模块必需插在底板的最右边。当采用UR

4、2-H时，接纳IM模块必需插在每个分段的最后一个槽。控制系统构成：AS-400控制站-底板.各种模块在不同底板中的运用控制系统构成：AS-400控制站-底板模块底板UR1，UR2（作中央底板用）UR1，UR2（作扩展底板用）UR2-HCRER1，ER2PSCPUCP发送IM接收IMSM.控制系统构成：AS-400控制站-电源模块电源模块的特点：采用封锁构造的模块设计，安装在底板上。插入式的AC/DC供电衔接。维护级别：IP20。两种输出电压：5VDC和24VDC，并公用一个地。监视两个输出电压，如其中一个发生缺点，该模块输出一个报错信号给CPU。具有输出短路维护功能。.电源模块的特点：具有电池

5、后备功能。当掉电时，一切的参数设置和内存里的内容由电池坚持。在前面板上有运转和缺点指示灯。控制系统构成：AS-400控制站-电源模块.控制系统构成：AS-400控制站-电源模块.电源模块各个指示灯的含义：“INTF内部错误指示灯为红色表示有内部错误；灯熄灭那么表示正常。“DC5V指示灯为绿色表示正常，灯熄灭那么表示5伏输出电压缺点。“DC24V指示灯为绿色表示正常，灯熄灭那么表示24伏输出电压缺点。控制系统构成：AS-400控制站-电源模块.电源模块各个指示灯的含义：“BAF电源后备缺点指示灯为红色表示后备电池电压低，灯熄灭那么表示正常。“BATTF 后备电池缺点指示灯为黄色表示后备电池空或没

6、有，灯熄灭那么表示正常。控制系统构成：AS-400控制站-电源模块.CPU的作用：整个控制系统的中心储存和运转操作系统程序储存和运转用户程序与各种功能模块及I/O模块进展数据交换进展实时的延续及顺序控制如PID控制，泵和电机的启停等用户所需的控制完成自诊断，接纳各种模块的诊断信息。控制系统构成：AS-400控制站-CPU.CPU内存分配：装载存储器：用于储存用户程序，可扩展。任务存储器：用于运转用户程序，内置。系统存储器：用于输入/输出变量，中间变量，数据块，计时器，计数器，块堆栈，中断堆栈及暂存变量区，可扩展。 控制系统构成：AS-400控制站-CPU.CPU中运转的程序：操作系统用户程序控

7、制系统构成：AS-400控制站-CPU.操作系统的义务：处置CPU再启动。刷新过程映象的输入部分及将输出部分送出。执行用户程序。检测中断并执行中断程序。检测并处置错误。管理内存。与操作员站、工程师站及其它设备通讯。控制系统构成：AS-400控制站-CPU.用户程序的义务：执行用户所规定的控制义务。指定CPU重新启动后的初始值。处置过程数据如AI，AO，DI，DO等。处置程序运转过程中干扰。控制系统构成：AS-400控制站-CPU.CPU程序执行顺序：控制系统构成：AS-400控制站-CPU.CPU前面板上的指示灯：控制系统构成：AS-400控制站-CPU.控制系统构成：AS-400控制站-CP

8、U指示灯表示的含意RUNSTOP亮灭CPU在运行状态。灭亮CPU在停止状态。如果是由于故障引起CPU停止，内部或外部错误指示灯亮。闪亮2Hz闪亮2HzCPU在有问题状态。内部、外部错误或强制指示灯闪亮。闪亮亮CPU在保持状态，或CPU在重新启动。X闪亮清内存。.控制系统构成：AS-400控制站-CPU指示灯表示的含意INTFEXTFFRCE亮XX内部错误（程序或参数设置错误）。X亮X外部错误。XX亮有强制命令在执行。.控制系统构成：AS-400控制站-CPU指示灯表示的含意BUS1FBUS2F亮X在MPI或Profibus-DP1上发生故障。X亮在Profibus-DP2上发生故障。闪亮X一个

9、或多个设备在Profibus-DP1上无响应。X闪亮一个或多个设备在Profibus-DP2上无响应。.CPU方式选择开关控制系统构成：AS-400控制站-CPU.控制系统构成：AS-400控制站-CPU开关位置解 释RUN-P对于启动，如果没有错误或限制的话，CPU可以进入运行状态，并运行用户程序。钥匙在此位置不能取出。程序可以用编程器读出，也可下装到CPU。RUN对于启动，如果没有错误或限制的话，CPU可以进入运行状态，并运行用户程序。钥匙在此位置能取出，以防止非专业人员改变操作状态。程序可以用编程器读出，但不能下装到CPU和修改程序。如果在CPU内设置一个密码，就可修改程序。.控制系统构

10、成：AS-400控制站-CPU开关位置解 释STOPCPU进入停止状态，不能执行运行用户程序。钥匙在此位置能取出。以防止非专业人员改变操作状态。程序可以用编程器读出，也可下装到CPU。MRES清内存并重新启动CPU。.通讯模块的作用：用于衔接Profibus-FMS或以太网的通讯接口模块。将CPU一切的过程数据经过通讯模块传送给一切连在网上的操作站和工程师站。将一切的操作站和工程师站写下数据经过通讯模块传送给CPU 。控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块.通讯模块的作用：在初次下装后，经过通讯模块工程师站或编程器可以对CPU进展组态。在工程师站或编程器上经过通讯模块对CPU进展在线监视。

11、在工程师站或编程器上经过通讯模块对CPU进展在线诊断。控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块.控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块.控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块停止（黄）运行（绿）内部错误（红）外部错误（红）CP状态亮闪亮灭灭正在启动灭亮灭灭运行闪亮亮灭灭正在停止亮灭灭灭停止亮灭灭亮由于外部错误停止闪亮灭灭灭等待固件刷新，10秒后上电。闪亮灭亮亮等待固件刷新，由于CP有不完整的版本固件。灭亮灭亮运行，但Profibus有错。闪亮闪亮闪亮闪亮模块错误或系统错误。.AS-400控制站的安装：安装底板安装电源模块安装CPU安装通讯模块控制系统构成：AS-400控制站.AS-4

12、00控制站的安装：控制系统构成：AS-400控制站.AS-400控制站电源模块的接线：控制系统构成：AS-400控制站.AS-400控制站电源模块的接线：控制系统构成：AS-400控制站.AS-400控制站接线时线径的规定：控制系统构成：AS-400控制站.AS-400控制站的接地：控制系统构成：AS-400控制站.信号模板 (SM) -对各种通用信号都适宜的模板信号模板可用于一切的通用信号可衔接在任何地方带中断和诊断功能的信号模板可以更加快速的呼应预接线技术使得安装/维护简单化螺钉型/弹簧型/簧片端子简单,快速的模板改换甚至可以在运转过程中改换模板高度的集成节省空间.数字量信号模板 -适用于

13、一切的运用(*via ET 200M)数字量输入24 - 60V AC/DC80 - 264V DC 74 - 264V AC-16,32Switches2-wireBEROsutc.Typ A Typ B xNamur/Ex(i)数字量输出5 - V DC 5 - 264V AC .0,5/1/2A8,16,32电子式/继电器Typ A Typ B xNamur/Ex(i)电压范围. . 电流范围通道数 传感器. .诊断Ex(i)*.模拟量信号模板 -适用于一切的运用模拟量输入+/- 80 mV . 10 V,+/- 20 mA,4 . 20 mA etc.8, 16Pt 100, Pt 1

14、000, Ni 100,thermocouplesB,R,S,T,E,J,K,N,U,L8 to 16-bitincl. Sign bit0.05 . 100 msTyp A Typ B x Ex(i)模拟量输出+/- 10 V, 0 . 10 V+/- 20 mA,4 . 20 mA, etc.8-12-bitincl. Sign bit0.4 . 1 msTyp A Typ B xEx(i)电压范围电流范围通道数量传感器(包括线性化)分辨率转换时间诊断*特殊特性*(*via ET 200M).分布式I/O ET200M的特点：基于高速的Profibus-DP，可以与CPU进展高速的数据交换

15、。可安装在控制室，也可安装在现场。如安装在现场，可大大地降低电缆本钱。抑制传统的PLC I/O模块只能安装在控制室的弱点。为未来衔接基于Profibus-DP的变送器和变频器作好预备。可以带电改换模块。控制系统构成：分布式I/O ET200M.Profibus-DP：Profibus-DP是开放总线系统，采用“DP传输协议。“DP为德文分布式I/O的缩写。Profibus-DP使CPU和分布式I/O之间进展高速、循环的数据交换。Profibus-DP可以是电气网络采用屏避双绕线，也可以是光纤网络采用光缆。电气的Profibus-DP传输速率与间隔有关，见下表。主从方式，CPU为主站，分布式I/

16、O为从站。控制系统构成：分布式I/O ET200M.控制系统构成：分布式I/O ET200M传输速率每个网段的电缆长度9.6 187.5Kbps1000米500Kbps400米1.5Mbps200米3 12Mbps100米.分布式I/O ET200M的构成：安装导轨。Profibus-DP接口模块IM153-1，2，3。S7-300的I/O模块。每个ET200M只能安装8块I/O模块。Profibus-DP总线衔接器和电缆。如需求带电改换模块功能。那么要安装总线模块PS/IM，IM/IM，BM。控制系统构成：分布式I/O ET200M.控制系统构成：分布式I/O ET200M.分布式I/O E

17、T200M的构成：安装导轨。Profibus-DP接口模块IM153-1，2，3。S7-300的I/O模块。每个ET200M只能安装8块I/O模块。Profibus-DP总线衔接器和电缆。如需求带电改换模块功能。那么要安装总线模块PS/IM，IM/IM，BM。控制系统构成：分布式I/O ET200M.Profibus-DP接口模块IM153-2：与8个I/O模块组成Profibus-DP网上的一个站。接受24伏电压，经过背板总线向I/O模块提供电压。经过背板总线与I/O模块进展数据交换。经过Profibus-DP与CPU进展数据交换。控制系统构成：分布式I/O ET200M.Profibus-

18、DP接口模块IM153-2：控制系统构成：分布式I/O ET200M.IM153-2指示灯的显示：控制系统构成：分布式I/O ET200M指示灯表示含意SF故障（红灯）BF总线故障（红灯）ACT总线运行（黄灯）ON模块状态（绿灯）灭灭灭灭模块没有上电。XXX亮模块上电。X闪亮灭亮模块地址设置错误，在CPU和IM153之间没有数据交换。X亮灭亮总线没有连上。亮闪亮灭亮组态与实际配置不符。.IM153-2指示灯的显示：控制系统构成：分布式I/O ET200M指示灯表示含意SF故障（红灯）BF总线故障（红灯）ACT总线运行（黄灯）ON模块状态（绿灯）亮灭灭亮无效的总线地址；如在此站中有一个I/O模块

19、的SF灯亮，则表示该模块有错误。X灭亮亮正常工作状态。在冗余系统中，则表示该站为正在运行，另一个站处于热备状态。.IM153-2的地址设置：1125控制系统构成：分布式I/O ET200M.Profibus-DP的衔接：控制系统构成：分布式I/O ET200M.ET200M的安装：安装导轨安装总线模块安装IM153和I/O模块在前端衔接器上接线后，将前端衔接器插入I/O模块。控制系统构成：分布式I/O ET200M.ET200M的安装：控制系统构成：分布式I/O ET200M.ET200M接线时线径规定：控制系统构成：分布式I/O ET200M.ET200M接线时线径规定：控制系统构成：分布式

20、I/O ET200M.I/O模块接线：控制系统构成：分布式I/O ET200M.I/O模块接线：控制系统构成：分布式I/O ET200M.ET200M的接地：控制系统构成：分布式I/O ET200M.I/O模块类型的识别： 6ES7 331-7RD00-0AB0控制系统构成：分布式I/O ET200M模块的性能第一个数字表示系列：“4为S7-400的模块 “3为S7-300的模块后两个数字表示类型：“21为数字量输入 “22 为数字量输出 “31为模拟量输入 “32为模拟量输出表示系统：6ES5为S5系统6ES7为S7系统.热电偶输入模块的数值表示：控制系统构成：分布式I/O ET200M.控

21、制系统构成：分布式I/O ET200M.热电阻输入模块的数值表示：控制系统构成：分布式I/O ET200M.热电阻输入模块的接线：控制系统构成：分布式I/O ET200M.本安型模拟量输入模块的数值表示：控制系统构成：分布式I/O ET200M.本安型模拟量输入模块的两线制接线：控制系统构成：分布式I/O ET200M.本安型模拟量输入模块的四线制接线：控制系统构成：分布式I/O ET200M.模拟量输入模块的数值表示：控制系统构成：分布式I/O ET200M.模拟量输入模块的量程模块运用：控制系统构成：分布式I/O ET200M.模拟量输入模块的量程模块运用：控制系统构成：分布式I/O ET

22、200M.模拟量输入模块的量程模块运用：控制系统构成：分布式I/O ET200M.模拟量输入模块的量程模块运用：控制系统构成：分布式I/O ET200M.模拟量输出模块的数值表示：控制系统构成：分布式I/O ET200M.PROFIBUS的安装：将Profibus电缆与总线衔接器相连。将总线衔接器安装在通讯模块上。将总线衔接器安装在工控机的CP5611上在工控机的“控制面板中用“Set PG/PC Interface设置操作员站和工程师站的Profibus地址。在STEP 7中设置控制站的Profibus地址。控制系统构成：PROFIBUS网.对于日常维修维护需求了解和掌握以下内容：系统硬件组

23、态。I/O地址和变量地址。如何运用变量表监视变量？如何获得诊断信息？了解STEP 7的程序构造。了解符号表的建立。控制系统构成：系统组态和编程软件STEP7.I/O地址和变量地址：模拟量输入用“PIW加数字。模拟量输出用“PQW加数字。数字量输入用“I加数字。数字量输出用“Q加数字。中间变量用 M0.0，MW100，WD102。数据块变量用 DB1.DBX9.0，DB1.DBW10，DB1.DBD12。控制系统构成：系统组态和编程软件STEP7.STEP 7的程序构造：控制系统构成：系统组态和编程软件STEP7.PID算法公式：PID_OUTV(t)=KcER(t)1+t/Ti+(Td/Tm_

24、lag) e-t/Tm_lag控制系统构成：系统组态和编程软件STEP7.控制系统构成：系统组态和编程软件STEP7.对于日常维修维护需求掌握以下内容：如何运转一个WinCC的工程？如何停顿一个WinCC的工程？控制系统构成：工业监控软件WinCC.创建一个WinCC工程按以下步骤：插入一个适宜的网络通讯驱动程序。在位号管理器中建立相应的位号。设计各种显示画面。组态位号归档。组态趋势曲线。组态报警。控制系统构成：工业监控软件WinCC.电源模块缺点诊断及排除控制系统缺点诊断及排除INTF5VDC24VDC故障原因排除方法灭灭灭没有输入电压。检查输入电压线。严重的内部错误，模块坏了。换电源模块。

25、模块插错了槽。将模块插入正确的槽。由于5V过压。将输入电压线断开并检查，重新接线。5V短路或过载。检查其它模块状态，如有不正常，关掉电源并将不正常模块取出，上电。如还不正常，关掉电源等5分钟后，再上电。如还有问题，换电源模块。.电源模块缺点诊断及排除控制系统缺点诊断及排除INTF5VDC24VDC故障原因排除方法灭亮灭由于24V过压。检查其它模块状态，如有不正常，关掉电源并将不正常模块取出，上电。如还有问题，换电源模块。亮灭/亮灭/亮5V和24V短路或过载。检查其它模块状态，如有不正常，关掉电源并将不正常模块取出，上电。如还有问题，换电源模块。灭亮/闪亮/闪在运行中，发生5V和24V短路或过载

26、，现已恢复正常。按“FMR”钮一会，指示灯由闪亮变为亮。.电源模块缺点诊断及排除控制系统缺点诊断及排除BAFBATTF故障原因排除方法亮亮后备电池没电或没有电池。无后备电压。换新电池，按“FMR”钮一会，以消除报警。灭亮后备电池没电或没有电池。换新电池，按“FMR”钮一会，以消除报警。亮灭无后备电压（短路）。插入新模块后发生故障。上电后发生故障，重插所有的模块。.CPU缺点诊断及排除：察看CPU缺点指示灯。一切的缺点信息都存放“Diagnostic Buffer中。由于缺点使CPU由运转变为停顿，利用STEP 7在线诊断功能寻觅缺点缘由。利用STEP 7在线诊断功能寻觅缺点缘由。根据缺点缘由来

27、排除。控制系统缺点诊断及排除.CPU缺点诊断包括：通讯模块，I/O模块及功能模块的内外部错误。系统错误。操作方式的改动。用户程序的错误。插/拔模块。控制系统缺点诊断及排除.寻觅CPU停顿的缘由：在STEP 7中有两种方法：在运转的工程中，选择出错的CPU，在菜单中选“PLC，下拉菜单项选择“Module Information，就会弹出下页所示窗口，点击“Diagnostic Buffer，将显示CPU所得到诊断信息。选择出错的CPU所在的控制站，在右边栏中点击“Hardware一项，就会显示该控制站硬件组态，点击工具栏中 ，使工程师站与控制站在线衔接，点击CPU，就会弹出下页所示窗口，点击“

28、Diagnostic Buffer，将显示CPU所得到诊断信息。控制系统缺点诊断及排除.控制系统缺点诊断及排除.寻觅CPU停顿的缘由：在“Diagnostic Buffer窗口中会显示引起CPU停顿的缘由。假设缘由是程序错误，将会看到以下信息：“STOP because programming error OB not to load表示CPU已发现程序错误，试图启动一个不存在的OB并预备处置程序错误。在下面错误信息中，可查到详细的出错程序，并选中这个程序和点击“Open Block按钮即翻开该程序。下面窗口所示。控制系统缺点诊断及排除.控制系统缺点诊断及排除.寻觅CPU停顿的缘由：选“Sta

29、cks并翻开堆栈内容与“Diagnostic Buffer 显示内容一同，来确定CPU停顿的缘由。各种堆栈内容将会带来以下信息：B STACK块堆栈显示在CPU停顿前一切被调用的块程序和那些没有被完全执行的块程序。I STACK中断堆栈显示在时间中断时，那些在中断位置上有效的数据和形状。对于在B STACK中每个块，可以选择某个块并点击“L Stack暂存堆栈按钮。将显示在时间中断时，用户程序运转块的暂存数据值。控制系统缺点诊断及排除.硬件缺点诊断及排除：经过各个模块错误指示灯来确定那个模块发生了缺点。选择出错的模块所在的控制站，在右边栏中点击“Hardware一项，就会显示该控制站硬件组态，

30、点击工具栏中 ，使工程师站与控制站在线衔接，就会弹出下页所示窗口。控制系统缺点诊断及排除.控制系统缺点诊断及排除.硬件缺点诊断及排除：整个系统各个模块的形状均以下表符号表示。选择出错的模块并点击，按“Diagnostic Interrupt按钮，将显示模块的报错信息，根据该信息进展缺点排除。见以下图。控制系统缺点诊断及排除.硬件缺点诊断及排除：控制系统缺点诊断及排除.CPU形状符号表示：控制系统缺点诊断及排除符号状态正在启动。停止。运行。保持状态。强制状态。.模块形状符号表示：控制系统缺点诊断及排除符号状态模块不能使用或组态的模块型号与实际的模块型号不符。模块有错误。不可能进行诊断，由为无法建立在线连接或CPU不支持该模块的诊断信息。.模块信息“Module Information功能一览表：控制系统缺点诊断及排