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文檔簡介

1、S7-400可編程控制器檢維修規(guī)程1 主題內(nèi)容及適用范圍本規(guī)程規(guī)定了SIEMENS公司S7-400系列可編程序控制器運行狀態(tài)維護檢修的具體要求。本規(guī)程適用于S7-400系列可編程序控制器的運行維護檢修。2 引用標準JHBM104.014吉林石化公司自動化儀表管理辦法SIEMENS公司S7-400系列可編程序控制器的相關(guān)技術(shù)資料3 編制本規(guī)程目的為了加強S7-400可編程序控制器的巡檢、運行、維護、檢修管理,為專業(yè)人員提供工作指南,增強工作可靠性、針對性,特制定本規(guī)程。4 概述4.1 系統(tǒng)概述S7-400可編程控制器采用模塊化設(shè)計,不同模塊可靈活組合。一個系統(tǒng)可包括:·電源模件(PS)

2、:將S7-400連接到120/230V AC或24VDC電源上。·中央處理單元(CPU):有多種CPU可供用戶選擇,有些帶有內(nèi)置的PROFIBUS-DP接口。·數(shù)字量輸入和輸出(DI/DO)和模擬量輸入和輸出(AI/AO)的信號模件(SM)。·通訊處理器(CP):實現(xiàn)總線連接和點到點連接。·功能模件(FM):專門用于計數(shù)、定位、凸輪等控制任務(wù)。·通訊能力包括以太網(wǎng)(ETHERNET)總線、PROFIBUS總線、MPI總線、AS-i總線。說明:ET200M為分布式I/O。4.2 環(huán)境技術(shù)標準4.2.1 對系統(tǒng)供電要求·標稱電壓:120/

3、230V AC;允許范圍:85132V AC/170264V AC。·標稱頻率:50/60Hz;允許范圍:4763Hz。4.2.2 對接地要求·主參考地接地電阻:5。·本安系統(tǒng)接地:10。·AC安全接地:100。·主參考接地要求單點接地:各個接地棒之間的距離要求大于3m;接地線徑要求大于5.2mm。4.2.3 環(huán)境條件4.2.3.1 S7-400系統(tǒng)模板對脈沖狀干擾的EMC響應(yīng)見表1。4.2.3.2 S7-400系統(tǒng)模板對正弦干擾的響應(yīng)見表2。4.2.3.3 運行環(huán)境的氣候條件見表3。表1 S7-400系統(tǒng)模板對脈沖狀干擾的EMC響應(yīng)序號脈沖狀

4、干擾試驗電壓相當于嚴重性等級1按IEC 1000-4-2的靜電放電對空氣放電:±8kv接觸放電:±6kv32脈沖串(IEC 1000-4-4的快速瞬時干擾)2kv(電源線)2kv(信號線3m)1kv(信號線3m)33按IEC 1000-4-5的高能信號脈沖(浪涌)·不對稱耦合·對稱耦合2kv(供電線)直流電壓有保護元件2kv(信號線/數(shù)據(jù)線)僅3m,可能有保護元件1kv(供電線)直流電壓有保護元件1kv(信號線)僅3m,可能有保護元件3表2 S7-400系統(tǒng)模板對正弦干擾的響應(yīng)序號正弦干擾試驗電壓相當于嚴重性等級1按ENV 50140的高頻干擾(電磁場)

5、按ENV 5024010V/m,有在80100MHz范圍的80%幅值調(diào)節(jié)10V/m,有900MHz的50%脈沖調(diào)制32按ENV 50141,在電纜和電纜屏蔽上的高頻干擾試驗電壓10V,有在89MHz范圍內(nèi)的80%脈沖調(diào)制3表3 S7-400系統(tǒng)模板對正弦干擾的響應(yīng)序號內(nèi)容允許范圍備注1溫度0602溫度變化最大10/h3相對濕度最大95%,25無凝結(jié)5 日常維護與檢查5.1 日常維護日常維護項目是每天巡檢必須檢查的內(nèi)容。其內(nèi)容如下:5.1.1 系統(tǒng)安置場所的溫度和濕度等運行環(huán)境條件是否在規(guī)定的技術(shù)指標范圍內(nèi),即溫度控制在1825之間,相對濕度控制在45%65%之間。5.1.2 打印機的工作狀態(tài),

6、包括打印機是否正常工作、打印是否清晰,及時補充打印紙、更換墨盒或色帶。5.1.3 檢查報警記錄是否有系統(tǒng)報警,如發(fā)現(xiàn)有系統(tǒng)報警,要及時做相應(yīng)處理。5.1.4 機房衛(wèi)生清掃。5.1.5 對每個站、機柜進行日常點檢和維護。5.1.5.1 操作員站、工程師站a. 檢查畫面調(diào)用是否正常。 b. 數(shù)據(jù)顯示是否正常。 c. 歷史記錄定期清理,一般為半年一次。 d. 檢查軟驅(qū)、光驅(qū)工作是否正常。 e. 檢查主機的前板風扇、電源風扇運轉(zhuǎn)是否正常,在粉塵較多的環(huán)境下運行的主機要有風扇備件。 f. 每月進行風扇和濾網(wǎng)清潔。 g. 每月進行顯示器、機箱清潔。5.1.5.2 機柜 a. 檢查各模板工作是否正常(主要根

7、據(jù)指示燈進行判斷)。b. 檢查機柜風扇運轉(zhuǎn)是否正常。5.2 定期檢查項目5.2.1 交流電源電壓穩(wěn)定度 檢查內(nèi)容:a. 測量加在PLC上的電壓是否為額定值。b. 電源電壓是否出現(xiàn)頻繁急劇的變化。檢查標準:² 電源電壓必須在工作電壓范圍內(nèi)。² 電源電壓波動必須在允許范圍內(nèi)。 5.2.2 工作環(huán)境溫度、濕度震動、灰塵 檢查內(nèi)容:檢查溫度和濕度是否在相應(yīng)的變化范圍內(nèi)?當PLC安裝在儀表板上時,儀表上的溫度可以認為是PLC的環(huán)境溫度。 檢查標準:溫度055相對濕度85%以下振幅小于0.5mm(1055Hz)無大量灰塵、鹽分和鐵屑。5.2.3 安裝條件 檢查內(nèi)容:a. 基本單元和擴展

8、單元是否安裝牢固?b. 基本單元和擴展單元的聯(lián)接電纜是否完全插好?c. 接線螺釘是否松動?d. 外部接線是否損壞? 檢查標準:² 安裝螺釘必須上緊。² 聯(lián)接電纜不能松動。² 聯(lián)接螺釘不能松動。² 外部接線不能有任何外觀異常 。5.2.4 使用壽命檢查內(nèi)容:a. 鋰電池電壓是否降低?b. 繼電器輸出觸點。檢查標準:² 鋰電池工作5年左右。² 繼電器輸出觸點壽命300萬次(35V以上)。6 系統(tǒng)運行狀態(tài)6.1 電源單元( PS407)表4 電源單元(PS407)運行狀態(tài)卡件型號狀態(tài)燈正常狀態(tài)PS407INTF不亮BAF不亮BATT1F不亮

9、BATT2F不亮DC 5V綠色DC 24V綠色6.2 中央處理單元( CPU417-4H)表5 中央處理單元(CPU417-4H)運行狀態(tài)卡件型號狀態(tài)燈正常狀態(tài)CPU417-4HINTF不亮EXTF不亮BUS1F不亮BUS2F不亮IFM1F不亮IFM2F不亮FRCE不亮RUN綠色STOP不亮REDF不亮MSTR主卡橙色/備卡不亮RACK0主卡橙色/備卡不亮RACK1主卡不亮/備卡橙色6.3 通訊單元(CP443-1)表6 通訊處理器(CP443-1)運行狀態(tài)卡件型號狀態(tài)燈正常狀態(tài)CP443-1INTF不亮EXTF不亮FDX綠色LINK綠色TXD綠色RXD綠色FAST綠色RUN綠色STOP不亮6

10、.4 I/O單元(SM331/2)表7 SM331/2運行狀態(tài)卡件型號狀態(tài)燈正常狀態(tài)SM331SF不亮SM332SF不亮6.5 ET200M(IM153-2)表5 ET200M(IM153-2)運行狀態(tài)卡件型號狀態(tài)燈正常狀態(tài)IM153-2SF不亮BF不亮ACT主卡橙色/備卡不亮ON綠色7 在線診斷與測試7.1 在線診斷測試方法及步驟在系統(tǒng)運行狀態(tài)中,PLC的有關(guān)狀態(tài)將被監(jiān)視。SITOP電源當有任意1個電源因非人為因素掉電,OS站或ES站會有報警并被記錄。S7-400系統(tǒng)DP網(wǎng)絡(luò)故障、S7-400系統(tǒng)本身發(fā)生系統(tǒng)故障、具備自檢能力的AI模板的故障等將被記錄和報警。通過Step7的在線檢測功能,也

11、可以查詢PLC的狀態(tài)和診斷信息。7.1.1 在線診斷的方法a. 進入Step7的編輯器SIMATIC Manager。b. 打開本系統(tǒng)的項目組態(tài)程序。c. 用鼠標選中SIMATIC H1CPU 417H,在選中PLC module information,在彈出的對話框中選中diagnose buff,從中可查詢CPU的狀態(tài)。當出錯時則可查出錯點及原因,也可得到相應(yīng)的解決方法。d. 在上述PLC菜單中還可以診斷硬件、切換操作模式,清除內(nèi)存,監(jiān)視或強制參數(shù)等功能。7.1.2 診斷檢查內(nèi)容a. 檢查在線程序系統(tǒng)未來狀況。b. 檢查各模件的運行狀況。c. 檢查通訊網(wǎng)絡(luò)的狀況。7.2 故障處理7.2.

12、1 電池故障:CPU上兩個電池均處在監(jiān)視狀態(tài),備用電池故障燈亮。可能原因:電池未裝;電池電壓低(電量不足)。處理方法:更換電池。更換電池步驟:在系統(tǒng)通電時更換,否則會丟失用戶存儲器中的程序和數(shù)據(jù)。更換時打開電源蓋,用帶子把舊的后備電池從電池盒中拉出,插入新電池,插入時注意電池的極性。 “BATT INDIC”開關(guān)用于設(shè)置被監(jiān)視的電源模塊和電池的特征?!癇AT”位置為單寬度電源模塊(只占一個槽位),“1BAT”位置用于雙寬度或3寬度電源模塊和一個電池,“2BAT”位置用于雙寬度或3寬度電源模塊和兩個電池。最后應(yīng)該按FMR按鈕以清除錯誤信息,然后蓋上電源模塊的前蓋。7.2.2 PS故障燈亮可能原因

13、:a. 接受的電壓超限。b. 短路。c. 輸出電壓不穩(wěn)定。d. 模板損壞。處理方法:根據(jù)上述可能原因排查,如須更換電源模板,先關(guān)閉故障模板的電源開關(guān)、更換卡件,再恢復(fù)供電。7.2.3 PLC非正常停機a. PLC處在STOP狀態(tài)、紅燈亮可能原因:相當數(shù)量的卡件掉電,CPU運行時間長期被硬件中斷占用和,超出CPU中設(shè)定的WatchDog時間。處理方法:調(diào)整CPU中的時間。b. PLC處在STOP狀態(tài),所有燈在閃爍可能原因:有通訊卡件的接口松動。處理方法:檢查卡件接口重新啟動CPU,如不行,清內(nèi)存并重新下載硬件、軟件并重新啟動CPU。7.2.4 PLC無法進入冗余狀態(tài)7.2.4.1 同步模塊故障燈

14、亮,REDF燈亮,S7-400H系統(tǒng)處在單機運行狀態(tài)??赡茉颍篴. 未安裝同步模塊。b. 用于連接的同步模塊的光纜未接或斷線。c. 光纜連接有問題,如沒有將同步模塊的上口連上口,下口連下口。d. 同步模塊的前蓋板沒有緊固,同步模塊未工作。e. S7-400系統(tǒng)中的一子系統(tǒng)故障或掉電。處理方法:殷實上述可能原因進行排查,如須更換同步模塊,按以下步驟:a. 先去除同步模塊上光纜。b. 將standby的CPU切至RUN。c. 從standby的CPU上拔出同步模塊。d. 再插入新的同步模塊。e. 再啟動standby的CPU。f. 若在第e步中,standby的CPU處在STOP狀態(tài),則拔除ma

15、ster上的同步模塊。g. 將新的同步模塊插入CPU。h. 啟動standby的CPU。7.2.4.2 初始狀態(tài):S7-400系統(tǒng)處于單機運行狀態(tài),試圖將另一子系統(tǒng)切至RUN并進入冗余模式。在將鑰匙開關(guān)切至RUN時,REDF的指示燈未閃爍。數(shù)秒后,系統(tǒng)未進入冗余模式??赡茉颍篍S站正處在在線監(jiān)視或修改狀態(tài),如modify and monitor被打開并處于在線連接狀態(tài)。處理方法:ES站退出在線連接狀態(tài),重新嘗試切換PLC系統(tǒng)運行模式。7.2.5 模塊故障模塊故障報警,CPU上內(nèi)部故障燈亮,模塊所在的ET200上的系統(tǒng)故障燈亮。模塊的故障燈亮??赡茉颍耗K損壞、掉電或檢測到故障。處理方法:更

16、換模塊(帶電拔出模塊,去除連線,更換新的模塊)。更換步驟:a. 切斷框架電源.b. 切斷I/O系統(tǒng)的電源。c. 拆下I/O模塊上的接線。d. 視模塊的類型,拆去I/O接線端的現(xiàn)場接線或卸下可拆式接線插座,并將每根線貼上標簽與對應(yīng)標記。e. 向中間擠壓I/O模塊的上下彈性鎖扣,使它們脫出卡口。f. 垂直向上拔出I/O模塊。g. 插入擬換裝的I/O模塊。h. 將I/O模塊的緊固扣鎖進卡口。i 按記錄標簽與對應(yīng)標記連接I/O模塊的接線。g. 接通框架電源和I/O模塊系統(tǒng)的電源。 k. 調(diào)試I/O模塊,確認其功能正常。7.2.6 DP網(wǎng)絡(luò)故障CPU的DP總線故障紅燈常亮或閃爍,相關(guān)ET200的DP故障

17、燈亮。CPU無法進入RUN模式??赡茉颍篴. ET200站間有終端電阻(位于總線連接頭上)被接上。b. 總線連接頭上的終端電阻未接上。c. ET200站地址被改動,與硬件組態(tài)不同。處理方法:按述可能原因進行排查,并做相應(yīng)處理。7.2.7 WinCC及通訊故障7.2.7.1 在WinCC處于運行狀態(tài)時,出現(xiàn)提示,告知無授權(quán)??赡茉颍河惺跈?quán)未安裝(OS站需要如下授權(quán):WinCC授權(quán)、S7-5412授權(quán)、Redconnect的授權(quán))。處理方法:安裝授權(quán)。7.2.7.2 WinCC無法取到數(shù)據(jù)可能原因:a. 通訊中斷。b. CP5412損壞。處理方法:檢測CP5412,在set PG/Pcnter

18、face中的CP屬性中測試CP工作狀態(tài)。若CP完好,在CP診斷中檢測網(wǎng)路狀況。c. WinCC運行出錯。7.2.7.3 WinCC無法打開項目文件??赡茉颍篴. 項目文件受損。b. Sybase數(shù)據(jù)庫受損。c. 硬盤容量太小。處理方法:a. 用備份文件恢復(fù)。b. 檢查硬盤容量,刪除臨時文件。c. 勿擅自對硬盤進行格式化、磁盤優(yōu)化或磁盤整理工作,否則可能造成授權(quán)丟失。7.2.7.4 網(wǎng)絡(luò)通訊中斷??赡茉颍篴. PLC上的CP切至STOP模式。b. PROFIBUS電纜斷線。c. PROFIBUS電纜斷線連接頭的終端電阻被接上。d. 相關(guān)OLM掉電。e. 光纜斷線。處理方法:按上述可能原因進行

19、排查,并做相應(yīng)處理。7.2.8 狀態(tài)量信號與現(xiàn)場不符可能原因:a.掉線。b.相關(guān)保險絲熔斷。處理方法:a. 更換保險絲。b. 檢查線路的絕緣性。7.2.9 DO隔離繼電器不動作可能原因:a. DO模件無輸出,模件通道壞或模件電源不正常。b. 繼電器公用線電壓不能或掉線。c. 繼電器壞。處理方法:按上述可能原因排查,并做相應(yīng)處理。8 系統(tǒng)投運與停運8.1 系統(tǒng)投運步驟8.1.1 日常投運檢修后,確認系統(tǒng)的所有連接準確無誤后,對相關(guān)模塊進行上電,直到卡件指示燈顯示正常。8.1.2 大修后投運系統(tǒng)啟動步驟如下:a. 供電·開啟電源裝置(包括投UPS、STOP電源開關(guān))。·合上控制

20、繼電器電源的空氣開關(guān)。·合上所有DC回路的空氣開關(guān)。·合上所有PLC的PS電源開關(guān)。·合上為ET200供電的空氣開關(guān)。b. 當PLC自檢完畢后,S7-400應(yīng)處于以下狀態(tài):·DC供電正常:綠燈。·備用電池電壓正常:綠燈。·所有的PLC均處在STOP模式:黃燈。·電源先被打開的S7-400CPU為Master:Master為黃燈。·CPU未在同步模式:RED燈為紅燈。·所有的ET200IM153-2的DP燈為黃燈,且與CPU的主從關(guān)系一致。c. 啟動PLC·將處于Master狀態(tài)的子站的鑰匙開關(guān)從

21、STOP切至RUN模式。·數(shù)秒鐘后將處于Slave的子站從STOP切至RUN模式。·2個CPU的RUN指示燈為綠燈,表示啟動成功。d. 建立通訊將通訊模件CP443-1切至RUN模式。e. 啟動操作員站或工程師站·接通PC機電源,開機進入Windows 2000,進入Wincc,激活Wincc,使其進入RUNTIME模式。與PLC建立通訊。至此整個系統(tǒng)開始運行。8.2 系統(tǒng)停運步驟當確認控制系統(tǒng)已具備檢修的條件,工藝操作人員同意將PLC系統(tǒng)操作權(quán)全部交出后,按照正確方法退出監(jiān)控程序,退出操作系統(tǒng),并關(guān)機。然后先關(guān)閉分電源開關(guān),先關(guān)閉總電源開關(guān)。9 檢修9.1 檢修

22、準備9.1.1 主要項目a. 徹底清潔室內(nèi)衛(wèi)生,清潔插件板和機柜,清潔主機箱。b. 接地檢查,接地電阻符合設(shè)計規(guī)定接地要求。c. 系統(tǒng)電源檢查。d. 網(wǎng)絡(luò)檢查。e. 各模件檢查。f. 各I/O點接線正確,模擬量、數(shù)字量輸入/輸出正確。g. 控制邏輯正確。h. 冗余系統(tǒng)切換檢查。9.1.2 大修前的準備工作a. 對系統(tǒng)進行在線檢查。b. 檢查統(tǒng)計缺陷。c.備份系統(tǒng)文件,包括STEP7的項目文件、Wincc的組態(tài)文件(畫面、數(shù)據(jù)庫等),具體方法見。d. 制定大檢修計劃任務(wù)書、PLC系統(tǒng)檢修記錄。e. 準備系統(tǒng)資料、接線圖紙、材料、備件等。9.2 檢修工藝與方法9.2.1 清潔工作系統(tǒng)全部停電后,認真做好機房、控制室內(nèi)的系統(tǒng)部件的清潔工作,主要完成下列項目:a. 清除工控機及模件上的灰塵及接插頭部分的灰塵。b. 拆除硬盤,軟盤驅(qū)動器,小心打開前蓋及外殼,仔細清除灰塵。c. 清除機箱內(nèi)部的灰塵及表面污跡。d. 清除操作臺的灰塵及污跡。e. 清除打印機、鍵盤、顯

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