SIEMENS/6ES7212-1HE40-0XB0

SIEMENS/6ES7212-1HE40-0XB0

一、概述

西门子PLC S7-1500系列是西门子PLC新一代产品，它通过多方面的创新，为用户提供了更高性价比的产品，提高了用户的工程实施效率。西门子PLC S7-1500为用户在自动化控制系统中提供了更高的运行能力，而且简单易用，节省了大量的系统开发时间，西门子PLC S7-1500系列有很强的通讯功能，和扩展能力，为用户提供了多种性能优异的解决方案。本文下面为您介绍一下西门子PLC S7-1500系列的故障诊断方法，为您在调试时进行参考。

二、西门子PLC S7-1500系列故障诊断

       1、PLC自身故障判断

一般来说，PLC是较其可靠的设备，出故障率很低，但由于外部原因，也可导致PLC损坏。

      （1）、西门子S7-1500的PLC输出公共端标1L、2L等，工作电脑为ACL1N表示，+24V电源为L+M表示对初学者或经验不足者容易搞错。如果错把L+M当作220V电源端子，送电瞬间即将烧坏PLC24V电源。
      （2）、一次系统电源变压器零线排因腐蚀而中断，导致接入PLC220V电源升到380V，烧坏了PLC底部的电源模块，后整改时增加了380/220V的隔离控制变压器。
      （3）、一只工作电源为220V的接近开关，其输入PLC信号触点两根引线与接近开关的220V的电源线共用一根4芯电缆，一次该接近开关损坏，电工更换时，错把电源的零线与输入的PLC的公共线调错，导致送电时烧坏了3路PLC输入点。

PLC、CPU等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零，PLC输入点如不是强电入侵所致，几乎也不会损坏，PLC输出继电器的常开点，若不是外围负载短路或设计不合理，负载电流**出额定范围，触点的寿命也很长。

因此，我们查找电气故障点，重点要放在PLC的外围电气元件上，不要总是怀疑PLC硬件或程序有问题，这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的，因此PLC控制回路的电气故障检修，重点不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外围电气元件。
       2、程序逻辑推断

现在工业上经常使用的PLC种类繁多，对于低端的PLC而言，梯形图指令大同小异，对于中机，如S7-1500，许多程序是用语言表编的。实用的梯形图必须有中文符号注解，否则阅读很困难，看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程，看起来比较容易。

若进行电气故障分析，一般是应用反查法或称反推法，即根据输入输出对应表，从故障点找到对应PLC的输出继电器，开始反查满足其动作的逻辑关系。经验表明，查到一处问题，故障基本可以排除，因为设备同时发生两起及两起以上的故障点是不多的

SIMATIC ET 200 有丰富的分布式 I/O 系统可供选用，既可以用在控制柜中，也可以直接用在不带控制柜的机器上，还可用于危险区域。 模块化的设计让您能够轻松、快速地调整和扩展 ET200 系统。 已集成的附加模块可以降低成本，同时拓宽了应用范围。 您可以从多种不同的组合方案中进行选择: 数字量和模拟量输入/输出、带 CPU 的智能模块、安全系统、电机启动器、气动装置、变频器以及各种不同的技术模块（例如，计数、定位等）。

通过 PROFIBUS 和 PROFINET 进行通讯、统一的工程规范、透明的诊断以及 SIMATIC 控制器和 HMI 单元的**交互，都彰显着全集成自动化的综合优势。 

PROFIBUS

PROFIBUS 是工业现场级的标准 （IEC 61158/61784）。认可的在加工制造和过程工业两种领域均可进行通讯的现场总线。

PROFIBUS 用于将现场设备（如分布式 I/O 设备或驱动器）连接到自动化系统（如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 机）。

PROFIBUS 是标准化的现场总线，符合 IEC 61158 规范，是功能强、开放式、坚固耐用、响应时间短的现场总线系统。 PROFIBUS 有多种规格，可用于各种应用环境。

PROFIBUS DP（分布式 I/O）

PROFIBUS DP 用于连接分布式现场设备（如 SIMATIC ET 200）或响应时间较快的驱动器。 它用在传感器/执行器分布在机器或厂房内的情况（如，现场级别）。

PROFINET

PROFINET 是自动化领域的开放式、跨供应商的工业以太网标准 （IEC 61158）。

PROFINET 基于工业以太网，实现了现场设备（IO 设备）和控制器（IO 控制器）之间的直接通讯，甚至能够用于运动控制领域的同步驱动控制解决方案。

按照 IEEE 802.3 标准，PROFINET 基于标准以太网技术，从现场级到管理级的任何设备都能够连接。

因此，PROFINET 支持系统范围内的通讯、工厂范围内的统一工程和 IT 标准，如上至 Web 服务器或 FTP，下至现场级设备。 经过测试和试用的现场总线系统，如 PROFIBUS 或 AS-Interface，*对现有设备进行任何更改即可轻松集成。

接口模板 

也可作为故障安全 PROFIsafe 型号带有集成 S7-CPU 的型号可用作小型 PLC：分布式 I/O 系统，防护等级为 IP20，具

附加主站模板可扩展底层Profibus DP线路

位模块化设计应自动化任务

接口模板配有 PROFIBUS DP 或 PROFINET 接口。

可使用数字量和模拟量输入或输出模块、技术功能模块、电机起动器和变频器构建，以控制功率高达 7.5 或 4 kW 的驱动器。

运行期间可更换模块（热插拔），通过多芯电缆的*连接

按通道诊断，具有高可用性

如果需要，可提供集成光纤接口

传输率可达 12 Mbit/s

FastConnect 采用未经拆卸的快速连接技术、螺钉型端子或弹簧型端子

防爆认证 Cat.3, Zone 2，符合 ATEX-100a

采用占位模板预留插槽

故障安全的数字输入模块，具备安全相关的信号处理，符合 PROFIsafe 标准

选件处理——简单的机器选件管理

SIMATIC ET 200S 紧凑型

I/O 块，防护等级 IP20，带有 32 个通道，包含端子模板和电气模板

离散型模块化扩展，高达 128 个通道或 12 个模板

可使用全系列的 ET 200S 模块（除了 PROFIsafe 模块）

接线和电气系统相互分离，可实现固定接线

螺钉型和弹簧型端子接线

标准端子模板，2 线制；使用额外端子，也可采用3 线制和 4 线制

标准导轨安装

扩展模板可热插拔

通过 PROFIBUS 进行通讯

高达 100 字节的输入和输出（地址空间）

SIMATIC ET 200S 是防护等级为IP 20 的分布式 I/O 系统。它包括：

带有PROFIBUS (也可以采用集成的 CPU) 或 PROFInet接口的接口模块

输入输出模块

技术功能模板

控制三相负载的变频器和电动机起动器

它拥有扩展的模块系列，通过其配置、安装和编程，可以完成范围广泛的控制任务，使ET 200S 非常适合作为通用的 I/O 系统。

对模块进行了精细的设计，因而能够快速和满足系统的要求：

不需保留备件

没有不必要的和多余的通道

即使在应用对象的要求是情况下，利用更换或组合各种各样 I/O 模块的方法，可明显缩短设备的调整时间。

以 PROFIBUS DP总线上高达 12 MB/s 的数据信号传输速率和较其强大的内部数据传送能力，ET 200S分布式系统也非常适合应用于时间较其关键的场合。

对于采用 ET 200S 的集成安全技术，提供有两个不同型号。

采用传统布线方法的SIRD 装置也可使电动机起动器的应用达到 EN 954-1第4类标准的安全保护功能。

PROFIsafe 部件可通过可自由编程的控制器，替代基于布线的安全逻辑。对于客户而言这具有如下优点：

在熟悉的 STEP 7 编程环境中，用 LAD 和 FBD 语言进行编程；
编程或组态*使用单独工具

安全程序与标准程序在相同的控制器中执行；
*使用单独控制器

可通过相同的现场总线电缆传输安全相关数据和标准数据；
*对安全相关输入与输入进行附加接线

在 DP 站内，可将安全相关输入与输出与标准输入与输出组合；
*附加的安全相关 DP 节点（站）

ET 200S 的设计使它可以应用于承受较大的机械应力的场合。

系统特性可以满足很高设备可用性的要求

下列部件可用于 ET 200S 分布式 I/O 系统：

接口模块 IM 151

用于将 PROFIBUS DP(IM 151-1, IM 151-7) 或 PROFINET(IM 151-3, IM 151-8)连接到 ET 200S 站上。终端模块包含在接口模块的交货范围内。

IM 151-1 BASIC
用于与 PROFIBUS DP 总线连接2个 I/O 模块；RS485 D 型连接器用于连接该总线

IM 151-1 简洁型
with integral digital inputs and outputs.IM 151-1 COMPACT 可扩展到多达12个 I/O 模块（所有的型号, 但 PROFIsafe和备用模块除外）；与 PROFIBUS DP 连接使用 RS485 Sub-D 连接器。IM 151-1 COMPACT有如下两种不同的型号：

IM 151-1 COMPACT 32DI 带有 32 个数字量输入

带16个数字输入端和16个 0.5A 数字输出端的IM 151-1 COMPACT 16DI/16DO

IM 15模块（除了 PROFIsafe 和占位模块之外的所有类型）连接到 PROFINET I/O-Controller 上；总线连接使用 RF 45 插头

IM 151-7/CPU 或 IM 151-7/CPU FO
同上所述，只是为了对过程数据进行预处理，采用 SIMATIC S7-300 的集成处理器 CPU 314 。与总线的连接采用PROFIBUS DP插接器

I/O 模块

电源模板
用于负载和编码器供电电压的特定分组及其监视

电子模块
用于过程数据交换

数字量电子模板
用于连接执行器的数字量电子模块，具有2 个、4 个或 8 个通道

模拟量电子模板
通过2或4通道，连接模拟传感器和执行器

IO 链接模块
用于连接 IO 链接传感器和执行器

技术功能模板
带有集成技术功能（如计数、、交换数据、PtP 通讯、称重、DMS 应用等）的电子模块