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更新時(shí)間:2017-03-09 08:51:28瀏覽次數(shù):279次
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西門子6ES7322-5GH00-OABO
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SIEMENS 上海隆彥自動(dòng)化科技有限公司
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公司主營(yíng):數(shù)控系統(tǒng),S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人機(jī)界面,變頻器,DP總線,MM420 變頻器MM430 變頻器MM440 6SE70交流工程調(diào)速變頻器6RA70直流調(diào)速裝置 SITOP電源,電線電纜,數(shù)控備件,伺服電機(jī)等工控產(chǎn)品
1:使用CPU 315F和ET 200S時(shí)應(yīng)如何避免出現(xiàn)“通訊故障”消息?
使用CPU S7 315F, ET 200S以及故障安全DI/DO模塊,那么您將調(diào)用OB35 的故障安全程序。而且,您已經(jīng)接受所有監(jiān)控時(shí)間的默認(rèn)設(shè)置值,并且愿意接收“通訊故障”消息。 OB 35 默認(rèn)設(shè)置為100毫秒。您已經(jīng)將F I/O模塊的F監(jiān)控時(shí)間設(shè)定為100毫秒,因此至少每100毫秒要尋址一次I/O模塊。但是由于每100毫秒才調(diào)用一次OB 35,因此會(huì)發(fā)生通訊故障。要確保OB35的掃描間隔和F監(jiān)控時(shí)間有所差別,請(qǐng)確保F監(jiān)控時(shí)間大于OB35的掃描間隔時(shí)間。
S7分布式安全系統(tǒng),一直到V5.2 SP1 和 6ES7138-4FA00-0AB0,6 ES7138-4FB00-0AB0,6ES7138-4CF00-0AB0 都會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。在新的模塊中,F 監(jiān)控時(shí)間設(shè)定為150毫秒.
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2:當(dāng)DP從站不可用時(shí),PROFIBUS上S7-300 CPU的監(jiān)控時(shí)間是多少?
使用CPU的PROFIBUS接口上的DP從站操作PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)時(shí),希望在啟動(dòng)期間檢查期望的組態(tài)與實(shí)際的組態(tài)是否匹配。在 CPU屬性對(duì)話框中的Startup選項(xiàng)卡上給出了兩個(gè)不同的時(shí)間。
3:如何判斷電源或緩沖區(qū)出錯(cuò),如:電池故障?
如果電源(僅S7-400)或緩沖區(qū)中的一個(gè)錯(cuò)誤觸發(fā)一個(gè)事件,則CPU操作系統(tǒng)訪問(wèn)OB81。錯(cuò)誤糾正后,重新訪問(wèn)OB81。電池故障情況下,如果電池檢測(cè)中的BATT.INDIC開(kāi)關(guān)是激活的,則 S7-400僅訪問(wèn)OB81。如果沒(méi)有組態(tài)OB81,則CPU不會(huì)進(jìn)入操作狀態(tài)STOP。如果OB81不可用,則當(dāng)電源出錯(cuò)時(shí),C PU仍保持運(yùn)行。
4:為S7 CPU上的I/O模塊(集中式或者分布式的)分配地址時(shí)應(yīng)當(dāng)注意哪些問(wèn)題?
請(qǐng)注意,創(chuàng)建的數(shù)據(jù)區(qū)域(如一個(gè)雙字)不能組態(tài)在過(guò)程映象的邊界上,因?yàn)樵谠摂?shù)據(jù)塊中,只有邊界下面的區(qū)域能夠被讀入過(guò)程映像,因此不可能從過(guò)程映像訪問(wèn)數(shù)據(jù)。 因此,這些組態(tài)規(guī)則不支持這種情況:例如,在一個(gè) 256 字節(jié)輸入的過(guò)程映像的 254 號(hào)地址上組態(tài)一個(gè)輸入雙字。 如果一定需要如此選址,則必須相應(yīng)地調(diào)整過(guò)程映像的大小(在CPU的Properties中)。
5:在S7 CPU中如何進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)的基本通訊?在通訊時(shí)需要注意什么?
全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊用于交換小容量數(shù)據(jù),全局?jǐn)?shù)據(jù)(GD)可以是:
輸入和輸出
標(biāo)記
數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)
定時(shí)器和計(jì)數(shù)器功能
數(shù)據(jù)交換是指在連入單向或雙向GD環(huán)的CPU之間以數(shù)據(jù)包的形式交換數(shù)據(jù)。GD環(huán)由GD環(huán)編號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)。
單向連接:某一CPU可以向多個(gè)CPU發(fā)送GD數(shù)據(jù)包。
雙向連接:兩個(gè)CPU之間的連接:每個(gè)CPU都可以發(fā)送和接收一個(gè)GD數(shù)據(jù)包。
必須確保接收端CPU未確認(rèn)全局?jǐn)?shù)據(jù)的接收。如果想要通過(guò)相應(yīng)通訊塊(SFB、FB或FC)來(lái)交換數(shù)據(jù),則必須進(jìn)行通訊塊之間的連 接。通過(guò)定義一個(gè)連接,可以*簡(jiǎn)化通訊塊的設(shè)計(jì)。該定義對(duì)所有調(diào)用的通訊塊都有效且不需要每次都重新定義。
6:可以將S7-400存儲(chǔ)卡用于CPU 318-2DP嗎?
在通常的操作中,只能使用訂貨號(hào)為6ES7951-1K... (Flash EPROM)和6ES7951-1A... (RAM)的“短”> 存儲(chǔ)卡。
7:盡管LED燈亮,為什么CPU 31xC不能從缺省地址 124 和 125 讀取完整輸入?
對(duì)于下列型號(hào)的CPU ,請(qǐng)檢查 24V 電壓是否接入引腳 1。LED由輸入電流控制。引腳 1 上的24V 電壓需要做進(jìn)一步處理。
313C (6ES7 313-5BE0.-0AB0),313C-2DP (6ES7 313-6CE0.-0AB0),313C-2PTP (6ES7 313-6BE0.-0AB0), 314C-2DP (6ES7 314-6CF0.-0AB0),314C-2PTP (6ES7 314-6BF0.-0AB0)
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8:配置CPU 31x-2 PN/DP的PN接口時(shí),當(dāng)PROFINET接口偶爾發(fā)生通信錯(cuò)誤時(shí),該如何處理?
請(qǐng)確定以太網(wǎng)(PROFINET)中的所有組件(轉(zhuǎn)換)都支持 100 Mbit/s全雙工基本操作。避 免中心分配器割裂網(wǎng)絡(luò),因?yàn)檫@些設(shè)備只能工作于半雙工模式。
9:在硬件配置編輯器中,“時(shí)鐘”修正因子有什么含義呢?
在硬件配置中,通過(guò)CPU > Properties > Diagnostics/Clock,你可以進(jìn)入“時(shí)鐘”> 域內(nèi)一個(gè)修正因子。這個(gè)修正因子只影響CPU的硬件時(shí)鐘。時(shí)間中斷源自于系統(tǒng)時(shí)鐘,并且和硬件時(shí)鐘的設(shè)定毫無(wú)關(guān)系。
10:如何通過(guò)PROFIBUS DP用功能塊實(shí)現(xiàn)在主、從站之間實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳送?
在主站plc可以通過(guò)調(diào)用SFC14 “DPRD_DAT“和SFC15 “DPWR_DAT“來(lái)完成和從站的數(shù)據(jù)交換,而對(duì)于從站來(lái)說(shuō)可以調(diào)用FC1 “DP_SEND“ 和FC2 ”DP_RECV“完成數(shù)據(jù)的交換。
11:可以從S7 CPU中讀出哪些標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)?
通過(guò)SFC 51“RDSYSST”可讀出下列標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù):
可以讀出訂貨號(hào)和CPU版本號(hào)。為此,使用SFC 51和SSL ID 0111并使用下列索引:
1 = 模塊標(biāo)識(shí)
6 = 基本硬件標(biāo)識(shí)
7 = 基本固件標(biāo)識(shí)
12:在含有CPU 317-2PN/DP的S7-300上,如何編程可加載通訊功能塊FB14("GET")和FB15("PUT")用于數(shù)據(jù)交換?
為了通過(guò)一個(gè)S7連接在使用CPU 317-2PN/DP的兩個(gè)S7-300工作站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,其中該S7連接是使用NetPro組態(tài)的,< 在S7通信中,必須調(diào)用通訊功能塊。模塊FB14("GET") 用于從遠(yuǎn)程CPU取出數(shù)據(jù),模塊FB15("PUT")用于將數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程CPU。 功能塊包含在STEP 7 V5.3的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中。
CPU 317-2PN/DP的通訊模塊FB14("GET")和FB15("PUT")的屬性 :
FB14和FB15是異步通訊功能。 這些模塊的運(yùn)行可能跨越多個(gè)OB1循環(huán)。 通過(guò)輸入?yún)?shù)REQ激活FB14或FB15。 DONE、NDR或 ERROR表明作業(yè)結(jié)束。PUT和GET可以同時(shí)通過(guò)連接進(jìn)行通信。
注意:不能將庫(kù)SIMATIC_NET_CP中的通訊塊用于CPU317-2PN/DP。
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13:對(duì)于緊湊CPU 313C-2 PtP和CPU 314-2 PtP作業(yè)同步處理需要注意什么?
在用戶程序中,不可以同時(shí)編程SEND作業(yè)和FETCH作業(yè)。
即: 只要SEND作業(yè)(SFB 63)沒(méi)有*終止(DONE或ERROR),就不能調(diào)用FETCH作業(yè)(SFB 64)(甚至在REQ=0的時(shí)候)。只要FETCH作業(yè)(SFB 64)沒(méi)有*終止(DONE或ERROR),就不能調(diào)用SEND作業(yè)(SFB 63)(甚至在REQ=0的時(shí)候)。在處理一個(gè)主動(dòng)作業(yè)(SEND作業(yè)、SFB 63或FETCH作業(yè)、SFB 64)時(shí),同時(shí)可以處理一個(gè)被動(dòng)作業(yè)(SERVE作業(yè)、SFB 65)。
14:可以將MICROMASTER 420到440作為組態(tài)軸(位置外部檢測(cè))和CPU 317T一起運(yùn)行嗎?
可以,但在動(dòng)力和精度方面,對(duì)組態(tài)軸的要求差別非常大。在高要求情況下,伺服驅(qū)動(dòng)SIMODRIVE 611U、MASTERDRIVES MC或SINAMICS S必須和CPU 317T一起運(yùn)行。在低要求情況下,MICROMASTER系列也能滿足動(dòng)力和精度要求。
15:如何在已配置為DP從站的兩個(gè)CPU模塊間組態(tài)直接數(shù)據(jù)交換(節(jié)點(diǎn)間通信)?
兩個(gè)CPU站配置為DP從站,而且由同一個(gè)DP主站操作,它們之間的通信通過(guò)配置交換模式為DX可以完成直接數(shù)據(jù)交換。
16:如何使用SFC65,SFC66,SFC67 和 SFC68 進(jìn)行通信?
對(duì)于單向基本通信,使用系統(tǒng)功能 SFC67 (X_GET)從一個(gè)被動(dòng)站讀取數(shù)據(jù),使用系統(tǒng)功能SFC68(X_PUT)將數(shù)據(jù)寫入一個(gè)被動(dòng)站(服務(wù)器)。這些塊只有在主動(dòng)站中才調(diào)用。對(duì)于一個(gè)雙向基本通信,調(diào)用站中的系統(tǒng)功能SFC65 (X_SEND),在該站中想將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一個(gè)主動(dòng)站。在同樣為主動(dòng)的主動(dòng)接收站中,數(shù)據(jù)將通過(guò)系統(tǒng)功能SFC66 (X_RCV)記錄。
兩種類型的基本通信中,每次塊調(diào)用可以處理zui多 76 字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。對(duì)于S7-300 CPU,數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)*性是 8 個(gè)字節(jié),對(duì)于S7-400 CPU則是全長(zhǎng)。 如果連接到S7-200,必須考慮到S7-200只能用作一個(gè)被動(dòng)站。
17:什么是自由分配 I/O 地址?
地址的自由分配意味著您可對(duì)每種模塊(SM/FM/CP)自由的分配一個(gè)地址。地址分配在 STEP 7里進(jìn)行。先定義起始地址,該模塊的其它地址以它為基準(zhǔn)。
自由分配地址的優(yōu)點(diǎn):因?yàn)槟K之間沒(méi)有地址間隙,就可以優(yōu)化地使用可用地址空間。在創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)軟件時(shí),分配地址過(guò)程中可以不考慮所涉及的 S7-300 的組態(tài)。
18:診斷緩沖器能夠干什么?
更快地識(shí)別故障源,因而提高系統(tǒng)的可用性。評(píng)估STOP之前的zui后事件,并尋找引起STOP的原因。
診斷緩沖器是一個(gè)帶有單個(gè)診斷條目的循環(huán)緩沖器,這些診斷條目顯示在事件發(fā)生序列中;*個(gè)條目顯示的是zui近發(fā)生的事件。如果緩沖器已滿, zui早發(fā)生的事件就會(huì)被新的條目所覆蓋。根據(jù)不同的CPU,診斷緩沖器的大小或者固定,或者可以通過(guò)HW Config中通過(guò)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
19:診斷緩沖器中的條目包括哪些?
1)故障事件
2)操作模式轉(zhuǎn)變以及其它對(duì)用戶重要的操作事件
3)用戶定義的診斷事件(用SFC52 WR_USMSG)
在操作模式STOP下,在診斷緩沖器中盡量少的存儲(chǔ)事件,以便用戶能夠很容易在緩沖器中找到引起STOP的原因。因此,只有當(dāng)事件要求用戶產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)(如計(jì)劃系統(tǒng)內(nèi)存復(fù)位,電池需要充電)或必須注冊(cè)重要信息(如固件更新,站故障)時(shí),才將條目存儲(chǔ)在診斷緩沖器中。
20:如何確定MMC的大小以便完整地存儲(chǔ)STEP 7項(xiàng)目?
為了給項(xiàng)目選擇合適的MMC,需要了解整個(gè)項(xiàng)目的大小以及要加載塊的大小。可以按照如下所述的方法來(lái)確定項(xiàng)目的大小:
1)首先歸檔STEP 7項(xiàng)目。然后在Windows資源瀏覽器中打開(kāi)已歸檔項(xiàng)目,并確定其大小(選中該項(xiàng)目并右擊)。這會(huì)告訴您歸檔文件的大小。
2)將塊加載入CPU。現(xiàn)在仍然需要選擇"PLC > Module Information > Memory"。在此,在" Load memory RAM + EPROM"中,可以看到分配的加載內(nèi)存的大小。
3)必須將該值和已經(jīng)確定的歸檔項(xiàng)目的大小相加。這樣就可以得出在一個(gè)MMC上保存整個(gè)項(xiàng)目所需的總內(nèi)存的大小。
SIMATIC S7-300 一種通用型PLC,能適合自動(dòng)化工程中的各種應(yīng)用場(chǎng)合,尤其是在生產(chǎn)制造工程中的應(yīng)用。模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點(diǎn),使得S7-300 PLC在以下工業(yè)部門中實(shí)施各種控制任務(wù)時(shí),成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案借助常量總線周期時(shí)間和分布式I/O同步信號(hào)處理技術(shù),S7-300確保可以精確地重現(xiàn)規(guī)定的過(guò)程響應(yīng)時(shí)間。為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。在分布式自動(dòng)化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開(kāi)始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域,并確保可以獲得zui高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)數(shù)量。如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無(wú)傳感器輸入”),則模塊會(huì)發(fā)起一個(gè)診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過(guò)程之后才會(huì)產(chǎn)生中斷)。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行,并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。通過(guò)硬件中斷可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào),并且,可以觸發(fā)針對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
數(shù)字量輸入模塊:根據(jù)參數(shù)設(shè)置的不同,針對(duì)每個(gè)通道組,當(dāng)信號(hào)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),模塊都可以發(fā)起硬件中斷,觸發(fā)沿可以選用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行,并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。信號(hào)模塊可以緩沖一次中斷/通道。模擬量輸入模塊:通過(guò)上限值和下限值的參數(shù)值,可以設(shè)定其工作范圍。模塊將數(shù)字化測(cè)量值與這些極限值進(jìn)行比較。當(dāng)測(cè)量值違反了其中任何一個(gè)限定值時(shí),就會(huì)觸發(fā)硬件中斷。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行,并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。如果極限高于/低于過(guò)量程/欠量程,則無(wú)法進(jìn)行比較。S7-300F運(yùn)行模式S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中,并且位于故障安全信號(hào)模塊之內(nèi)。
信號(hào)模塊采用差異分析方法和測(cè)試信號(hào)注入技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出和輸入信號(hào)的監(jiān)控。借助周期性自檢、指令檢測(cè)、程序邏輯檢測(cè)和程序順序流檢測(cè)等方法,CPU可以檢測(cè)控制器是否工作正常。此外,通過(guò)“活躍標(biāo)志(sign-of-life)”請(qǐng)求,還可以對(duì)I/O進(jìn)行檢測(cè)。若判定系統(tǒng)中存在故障,則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。
編程CPU 315F與安全有關(guān)的程序采用STEP 7語(yǔ)言的梯形圖(LAD)和功能圖(FBD)編制。與運(yùn)行有關(guān)的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設(shè)置。編譯時(shí)使用特定的格式和參數(shù),可以創(chuàng)建安全相關(guān)程序。在單個(gè)CPU中,標(biāo)準(zhǔn)程序可以同時(shí)與故障安全程序一起運(yùn)行(共存),無(wú)任何限制。該軟件包的另一個(gè)組件是F庫(kù),配有TUV認(rèn)可的安全相關(guān)功能的編程實(shí)例。這些編程實(shí)例可以更改,但更改必須再次認(rèn)證。S7 F分布式安全選項(xiàng)軟件包編制安全相關(guān)的程序段時(shí),必須使用選項(xiàng)軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊。運(yùn)行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7。
*節(jié) PLC概念
1、PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡(jiǎn)稱PLC,它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展,這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍,因此,今天這種裝置稱作可編程控制器,簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆,所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC
2、PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC實(shí)質(zhì)是一種于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同,如圖所示:
a. *處理單元(CPU)
*處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí),首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。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(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運(yùn)行,直到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步提高PLC的可*性,近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障,整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。
b、存儲(chǔ)器
存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。
存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。
C、電源
PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可*得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的,因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi),可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。
3、PLC的工作原理
一. 掃描技術(shù)
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
(一) 輸入采樣階段
在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
(二) 用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
(三) 輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出。
比較下二個(gè)程序的異同:
程序1:
程序2:
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果*一樣,但在PLC中執(zhí)行的過(guò)程卻不一樣。
※ 程序1只用一次掃描周期,就可完成對(duì)%M4的刷新;
※ 程序2要用四次掃描周期,才能完成對(duì)%M4的刷新。
這兩個(gè)例子說(shuō)明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,也可以看到:采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略,那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。
一般來(lái)說(shuō),PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。
二. PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間
為了增強(qiáng)PLC的抗*力,提高其可*性,PLC的每個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制,PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式(掃描技術(shù))。
以上兩個(gè)主要原因,使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多,其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期,一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。
所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開(kāi)始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間。其zui短的I/O響應(yīng)時(shí)間與zui長(zhǎng)的I/O響應(yīng)時(shí)間如圖所示:
第(n-1)個(gè)
掃描周期
zui短I/O響應(yīng)時(shí)間:
zui長(zhǎng)I/O響應(yīng)時(shí)間
SIEMENS PLC在中國(guó)的產(chǎn)品,根據(jù)規(guī)模和性能的大小,主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種,下面就簡(jiǎn)單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性。
S7-200
針對(duì)低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng),它zui多可有7個(gè)模塊的擴(kuò)展能力,在模塊中集成背板總線,它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有RS-485通訊接口和Profibus兩種,可通過(guò)編程器PG訪問(wèn)所有模塊,帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備。
其中的擴(kuò)展模塊(EM)有以下幾種:數(shù)字量輸入模塊(DI)——24VDC 和 120/230VAC;數(shù)字量輸出(DO)——24VDC 和 繼電器;模擬量輸入模塊(AI)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。 還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器(CP)——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口(傳感器和執(zhí)行器接口),通過(guò)AS-接口的從站可以控制多達(dá)248個(gè)設(shè)備,這樣就可以顯著的擴(kuò)展S7-200的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。
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(SIMATIC)PLC的6代西門子(SIMATIC)PLC的6代
1、西門子公司的產(chǎn)品zui早是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3,它實(shí)際上是帶有簡(jiǎn)單操作接口的二進(jìn)制控制器。
2、1979年,S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代,該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。
3、20世紀(jì)80年代初,S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級(jí)——U系列PLC,較常用機(jī)型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
4、1994年4月,S7系列誕生,它具有更化、更高性能等級(jí)、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢(shì),其機(jī)型為:S7-200、300、400。
5、1996年,在過(guò)程控制領(lǐng)域,西門子公司又提出PCS7(過(guò)程控制系統(tǒng)7)的概念,將其優(yōu)勢(shì)的WINCC(與WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線)、COROS(監(jiān)控系統(tǒng))、SINEC(西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò))及控調(diào)技術(shù)融為一體。
6、西門子公司提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自動(dòng)化系統(tǒng),將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域。
由zui初發(fā)展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市場(chǎng),停止生產(chǎn),而S7系列PLC發(fā)展成為了西門子自動(dòng)化系統(tǒng)的控制核心,而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核,是對(duì)S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí),它是西門子自動(dòng)化系統(tǒng)zui*,功能zui強(qiáng)的可編程控制器。
產(chǎn)品分類編輯
可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的,可編程序控制器的分
西門子PLCS7-200系列西門子PLCS7-200系列
類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。
一般來(lái)說(shuō)可以從三個(gè)角度對(duì)可編程序控制器進(jìn)行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類,其二是從可編程序控制器的性能高低去分類,其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類。
控制規(guī)模
可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。
西門子PLCS7-300系列西門子PLCS7-300系列
小型機(jī): 小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。
西門子小型機(jī)有S7-200:處理速度0.8~1.2ms ;存貯器2k ;數(shù)字量248點(diǎn);模擬量35路 。
中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制,還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控,它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。
西門子中型機(jī)有S7-300:處理速度0.8~1.2ms ;存貯器2k ;數(shù)字量1024點(diǎn);模擬量128路 ;網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS;工業(yè)以太網(wǎng);MPI。
大型機(jī):大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)
西門子PLCS7-400系列西門子PLCS7-400系列
算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制,還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。
西門子大型機(jī)有S7-400 :處理速度0.3ms / 1k字;
存貯器512k ;I/O點(diǎn)12672;
控制性能
可以分為高檔機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。
低檔機(jī)
這類可編程序控制器,具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低,能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。
比如,德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類。
中檔機(jī)
這類可編程序控制器,具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算,也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快,能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多,輸入和輸出模塊的種類也比較多。
比如,德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。
高檔機(jī)
這類可編程序控制器,具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算,還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快,能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多,輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。
比如,德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類。
結(jié)構(gòu)
整體式
整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O系統(tǒng)都集成
plc結(jié)構(gòu)plc結(jié)構(gòu)
在一個(gè)單元內(nèi),該單元叫做作基本單元。一個(gè)基本單元就是一臺(tái)完整的PLC。
控制點(diǎn)數(shù)不符合需要時(shí),可再接擴(kuò)展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。
組合式
組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個(gè)組成部分按功能分成
plc組合plc組合
若干個(gè)模塊,如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一,模塊的種類卻日趨豐富。比如,一些可編程序控制器,除了-些基本的I/O模塊外,還有一些特殊功能模塊,像溫度檢測(cè)模塊、位置檢測(cè)模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點(diǎn)是CPU、輸入、輸出均為獨(dú)立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點(diǎn)選型自由、安裝調(diào)試、擴(kuò)展、維修方便。
疊裝式
疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點(diǎn)搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點(diǎn)于一身。它也是由各個(gè)單元的組合構(gòu)成。其特點(diǎn)是CPU自成獨(dú)立的基本單元(由CPU和一定的I/O點(diǎn)組成),其它I/O模塊為擴(kuò)展單元。在安裝時(shí)不用基板,僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接,各個(gè)單元可以一個(gè)個(gè)地疊裝。使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活、體積小巧。
詳細(xì)介紹編輯
1.SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC,它適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行,或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)
西門子PLC之S7家族西門子PLC之S7家族
的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu),具備高速(0.6~0.1μs)的指令運(yùn)算速度;用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算;一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值;方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi),人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面(HMI)從S7-300中取得數(shù)據(jù),S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送;CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件(例如:超時(shí),模塊更換,等等);多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密,防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改;S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開(kāi)關(guān),操作方式選擇開(kāi)關(guān)像鑰匙一樣可以拔出,當(dāng)鑰匙拔出時(shí),就不能改變操作方式,這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能,S7-300 PLC可通過(guò)編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能,這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口,并通過(guò)多種通信處理器來(lái)連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng);串行通信處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng);多點(diǎn)接口(MPI)集成在CPU中,用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì),可靠耐用,同時(shí)可以選用多種級(jí)別(功能逐步升級(jí))的CPU,并配有多種通用功能的模板,這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí),只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠0澹隳苁瓜到y(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。
4工作原理編輯
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
輸入采樣
在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
用戶程序執(zhí)行
在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
輸出刷新
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出。
同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略,那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。
保養(yǎng)編輯
設(shè)備定期測(cè)試、調(diào)整
(1) 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況,若發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的地方及時(shí)重新堅(jiān)固連接;
(2) 對(duì)柜中給主機(jī)供電的電源每月重新測(cè)量工作電壓;
設(shè)備定期清掃
(1) 每六個(gè)月或季度對(duì)PLC進(jìn)行清掃,切斷給PLC供電的電源把電源機(jī)架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下,進(jìn)行吹掃、清掃后再依次原位安裝好,將全部連接恢復(fù)后送電并啟動(dòng)PLC主機(jī)。認(rèn)真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生;
(2) 每三個(gè)月更換電源機(jī)架下方過(guò)濾網(wǎng);
檢修前準(zhǔn)備
(1) 檢修前準(zhǔn)備好工具;
(2) 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞,必須用保護(hù)裝置及認(rèn)真作防靜電準(zhǔn)備工作;
(3) 檢修前與調(diào)度和操作工好,需掛檢修牌處掛好檢修牌;
設(shè)備拆裝順序及方法
(1) 停機(jī)檢修,必須兩個(gè)人以上監(jiān)護(hù)操作;
(2) 把CPU前面板上的方式選擇開(kāi)關(guān)從“運(yùn)行”轉(zhuǎn)到“停”位置;
(3) 關(guān)閉PLC供電的總電源,然后關(guān)閉其它給模坂供電的電源;
(4) 把與電源架相連的電源線記清線號(hào)及連接位置后拆下,然后拆下電源機(jī)架與機(jī)柜相連的螺絲,電源機(jī)架就可拆下;
(5) CPU主板及I/0板可在旋轉(zhuǎn)模板下方的螺絲后拆下;
(6) 安裝時(shí)以相反順序進(jìn)行;
檢修工藝及技術(shù)要求
(1) 測(cè)量電壓時(shí),要用數(shù)字電壓表或精度為1%的*表測(cè)量
(2)電源機(jī)架,CPU主板都只能在主電源切斷時(shí)取下;
(3) 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前,要斷開(kāi)PC的電源,這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂;
(4) 在取下RAM模塊之前,檢查一下模塊電池是否正常工作,如果電池故障燈亮?xí)r取下模塊RAM內(nèi)容將丟失;
(5) 輸入/輸出板取下前也應(yīng)先關(guān)掉總電源,但如果生產(chǎn)需要時(shí)I/0板也可在可編程控制器運(yùn)行時(shí)取下,但CPU板上的QVZ(超時(shí))燈亮;
(6) 撥插模板時(shí),要格外小心,輕拿輕放,并運(yùn)離產(chǎn)生靜電的物品;
(7) 更換元件不得帶電操作;
(8) 檢修后模板安裝一定要安插到位
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