西门子模块代理商 6ED1057-4CA00-0AA0
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行 业：电气 工控电器 DCS/PLC系统
发布时间：2022-05-14
再者细听开关电源所用变压器有无异响，这对于初步判定开关电源部分是否存在过载现象，同样十分有效。后就是针对变频器散热风扇运行情况的。三、摸在变频器出现故障断电后，迅速拆机并做好防护工作用手指肚快速触摸变频器内部线路板上的相关电子元器件、IC集成块等。
一旦发现某些元件同比温升明显，则故障必在它身上或者其周围线路当中。图二展示的为某35KW变频器，因直流母线电压监测电阻阻值变质而引发直流母线过电压保护，从图中可感觉到事发时电阻所散发出的热量有多高。
四.压当变频器工作中如果出现工作时好时坏现象，有可能是内部线路当中有某些元件发生开焊故障所致。对于一些管脚排列细密且众多的贴片IC而言，单纯凭借肉眼观察发现有无问题实属不易。此刻我们不妨借助绝缘的塑料棒/木棒（严禁使用导电的金属物品），在通电状态下适当用力按压怀疑的元件。
该方法对于排除小型贴片元件尤其是贴片式IC十分有效，不过在操作时一定要做好防触电、防短路工作。五、敲敲这种方法是针对第四种检测方法的补充，毕竟第四种方法仅能对小型的贴片元件行之有效，而对于部分大功率电子元器件或者存在高压危险的线路部分则不太方便操作。
对此我们可改压为敲，利用绝缘工具在怀疑故障点附近适当用力敲击，大多数情况下是能快速锁定故障对象的。图三展示的为，用该种方法检测到的引发某小容量变频器间歇报超压故障的元件虚焊点。六、量该方法主要依靠万用表检测，就当下而言多使用数字万用表进行。
针对变频器各类故障检修而言，使用万用表解决搞定的约占65%。对于如何使用万用表测量，本人相信广大电工朋友都能熟练掌握运用，在此本人只强调一点：由于变频器内部多高压储能元件，在断电后切记先放电再经行测量作业，不然万用表难保呀。
图四晒出的该只外观和颜色看起来都无异样，标称阻值为15KΩ的1/4W色环电阻，用万用表实测值已变为无穷大（由于该电阻变质，致使某22KW变频器报出“输出电流不平衡”故障）。七、测说完使用万用表进行量，我们再来讲一下测——它指的是利用能够直观显示波形图的示波器进行测试。
单纯就变频器维修而言，使用示波器一般多针对变频器六路逆变脉冲信号进行（制动功率管/模块的驱动信号为开关量，无需采用示波器检测）。使用示波器检测时，要着重关注信号的波形是否正常能否达到工作要求；驱动信号幅值、频率范围是否满足推动所需等信息。
这种维修方法对于逆变功率管/模块烧毁后的检修，是不可或缺的。八、短该方法说的是短接。在变频器维修尤其是当IGBT/IPM因损坏而被拆除后，单通电检修脉冲驱动线路过程中，若驱动光耦型号为A316J这类含有对IGBT/IPM故障检测功能的芯片时，因模块损坏或拆除往往无法使光耦正常开通。
此时则需要用导线将针对IGBT/IPM故障检测的元件（绝大部分为高反压二管阳）与变频器直流母线负端（有的标N或者GND）短接，以便欺变频器主控制器，让其认为功率模块完好继而达到驱动脉冲信号能正常发送的目的。
图五展示的便是某55KW变频器，脉冲信号驱动电路中针对IGBT模块检测的简介。九、断断——断开也。大家都知道变频器内部线路中，含有诸多针对自身或负载的保护功能，在这些保护功能出现问题时，我们大可以使用断路/断开的方法经行判定维修。
举例说明：但凡变频器均含有输出端过电流监测保护功能。可部分产品将该功能设计的非常不科学——发生故障时无法明确指出到底是那相出现了问题，为此非常令维修者头疼不已。针对此种情况的检修，我们可以采取逐个将每相检测所用电流互感器/电流检测子单元同后续比较电路断开的做法，在断开那一路输入信号故障消失则故障点一目了然（有些机型需要手动复位才能故障显示）。
PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平，所以I/O接口要实现这种转换。
I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以提高PLC的抗干扰能力。另外，I/O接口上通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护。PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口，有各种各样功能的I/O接口供用户选用。
I/O接口的主要类型有：数字量（开关量）输入、数字量（开关量）输出、模拟量输入、模拟量输出等。常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型：直流输入接口、交流输入接口和交/直流输入接口，其基本原理电路如图3所示。
图3开关量输入接口a）直流输入b）交流输入c）交/直流输入常用的开关量输出接口按输出开关器件不同有三种类型：是继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出，其基本原理电路如图4所示。继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低；而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，但前者只能用于驱动直流负载，后者只能用于交流负载。
图4开关量输出接口a）继电器输出b）晶体管输出c）晶闸管输出PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为PLC输入/输出（I/O）点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当系统的I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。
4．通信接口PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其它PLC连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。
与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。远程I/O系统也必须配备相应的通信接口模块。5．智能接口模块智能接口模块是一立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。
它作为PLC系统的一个模块，通过总线与PLC相连，进行数据交换，并在PLC的协调管理下立地进行工作。PLC的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。6．编程装置编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。
它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置可以是编程器，也可以是配有编程软件包的通用计算机系统。编程器是由PLC厂家生产，该厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。
编程器有简易编程器和智能编程器两类。简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在PLC的编程插座上，或者用电缆与PLC相连，以方便编程和调试。
有些简易编程器带有存储盒，可用来储存用户程序，如三菱的FX-20P-E简易编程器。智能编程器又称图形编程器，本质上它是一台便携式计算机，如三菱的GP-80FX-E智能型编程器。它既可联机编程，又可脱机编程。
可直接输入和编辑梯形图程序，使用更加直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音机接口和打印机接口。编程器只能对厂家的几种PLC进行编程，使用范围有限，价格较高。
同时，由于PLC产品不新换代，所以编程器的生命周期也十分有限。因此，现在的趋势是使用以个人计算机为基础的编程装置，用户只要购买PLC厂家提供的编程软件和相应的硬件接口装置。这样，用户只用较少的投资即可得到高性能的PLC程序开发系统。
基于个人计算机的程序开发系统功能强大。它既可以编制、修改PLC的梯形图程序，又可以监视系统运行、打印文件、系统仿真等。配上相应的软件还可实现数据采集和分析等许多功能。7.电源PLC配有开关电源，以供内部电路使用。
与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。许LC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。8.其它外部设备除了以上所述的部件和设备外，PLC还有许多外部设备，如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等。
（1）确定I/O通道围不同型号的PLC，其输入/输出通道的范围是不一样的，应根据所选PLC型号，查阅相应的编程手册，决不可“张冠李戴”。必须参阅有关操作手册。（2）部继电器内部继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其他继电器、定时器/计数器时作数据存储或数据处理用。
从功能上讲，内部继电器相当于传统电控柜中的中间继电器。未分配模块的输入/输出继电器区以及未使用1：1链接时的链接继电器区等均可作为内部继电器使用。根据程序设计的需要，应合理安排PLC的内部继电器，在设计说明书中应详细列出各内部继电器在程序中的用途，避免重复使用。
参阅有关操作手册。（3）分配定时器/计数器PLC的定时器/计数器数量分别见有关操作手册。7.3PLC软件系统设计方法及步骤7.3.1PLC软件系统设计的方法在了解了PLC程序结构之后，就要具体地编制程序了。
编制PLC控制程序的方法很多，这里主要介绍几种典型的编程方法。1.图解法编图解法是靠画图进行PLC程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。(1)梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制PLC程序。
这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成PLC的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说，是方便的一种编程方法。
(2)逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示PLC程序的执行过程，反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的PLC控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。
逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点，便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序，直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手，则可以先画出逻辑流程图，再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制PLC应用程序。
(3)时序流程图法：时序流程图法使先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，后把程序框图写成PLC程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。
(4)步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。
系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此，不少PLC生产厂家在自己的PLC中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后，可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。
2.经验法编程经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序，把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况，对这些“试验程序”逐一修改，使之适合自己的工程要求。
这里所说的经验，有的是来自自己的经验总结，有的可能是别人的设计经验，就需要日积月累，善于总结。3.计算机设计编程计算机设计是通过PLC编程软件在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线仿真和在线调试等等。
使用编程软件可以十分方便地在计算机上离线或在线编程、在线调试，使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成EXE运行文件。7.3.2PLC软件系统设计的步骤在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写PLC程序了。
编写PLC程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。1.对系统任务分块分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。
2.编制控制系统的逻辑关系图从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。
PLC是一个工业小电脑，它出问题，先要排除是PLC本体问题还是问题，如果是PLC本体出现问题，往往ERR灯会亮起来，或者是红灯闪亮，正常状态一般是RUN运行绿灯亮，如果是本体发生这类问题，能成功修复的概率是不高的，有些PLC通过里边的电池保持数据，电池电压低于某个阀值的时候，会有电池报警提示灯亮，。
电源故障也会占本体故障的一定比率，PLC输入一般是220交流，也有一些事24伏或者12伏输入的，但是里边有芯片，需要5VDC或者3.3VDC，所以有开关电源降压电路，这种电路因为电流大，温度高，在一些恶劣的高温或者粉尘场合容易出问题，如果PLC的指示灯都不亮的，一般就是开关电源坏了。
如果是有红灯猛闪或者ERR灯亮，往往是主板坏了，或者程序丢失引起，可以重新灌输一下程序试试，如果不行，也没有太修价值，多把芯片的IC和复位电路更换一下，或者更换芯片的晶振，如果还是无法解决问题，也就建议放弃了，这个玩意集成度太高了，维修起来非常困难，而且主板的价格也不算特别贵，没有太多价值。
输出输出点坏，也是比较常见的PLC本体故障，特别是继电器输出类型的PLC，在一些频繁开关动作的场合，会容易挂掉继电器，继电器的使用寿命大概是10万次，往往用上3-5年，就可能坏掉了，这种问题也容易发现，毕竟看输出指示灯亮，但是用万用表测量没有触点闭合或者断开就可以发现问题了，拆开，找一些国产类似的小。
当西门子PLC出现故障，我们如何查找。开关电源坏，对于一般有点电子维修水平的人而言，维修起来并不算特别困难，比如控制芯片384X这些或者开关管坏的概率比较高，一般更换了就好了。如果是晶体管坏了，常见是输入接进去了高压，输入输出都可能损坏，往往要更换光耦和一些放大晶体管电路。
如果是问题，可以根据电路图来分析输入输出的逻辑，从宏观上和设备的运行情况来分析，也可以屏蔽掉一些输入输出联锁点来分开测试找问题。如果有PLC程序更加简单，因为PLC都有在线诊断功能，可以单执行，看看执行到什么地方对应输出的点状态是否正常，就可以找到故障点了。
西门子变频器学会这16个变频器参数设定方法，可以搞定90%变频调试了1.控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。2.低运行频率：即电机运行的小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。
3.高运行频率：一般的变频器大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。4.载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5.电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。6.跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；（2）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；（3）选定PLC的型号；（4）编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图；（5）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；（6）了解并。
2．系统设计的基本步骤可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，1可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤（1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求a．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤1．系统设计的主要内容（1）拟定控制系统设计的技术条件。b．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。
（2）确定I/O设备根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。（3）选择合适的PLC类型根据已确定的用户/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。
（4）分配I/O点分配PLC的输入输出点，编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。接着九可以进行PLC程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。（5）设计应用系统梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。
这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。（6）将程序输入PLC当使用简易编程器将程序输入PLC时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。
当使用可编程序控制器的编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。（7）进行软件测试程序输入PLC后，应行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
（8）应用系统整体调试在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可行分段调试，然后再连接起来总调。
调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。（9）编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。三、PLC硬件系统设计1．PLC型号的选择在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用PLC进行控制。
在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、PID调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用PLC控制是很必要的。
PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源，许LC电源还可向外部提供直流24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气元件供电，从而简化配置。可编程序控制器PLC各组成部件的作用CPU——是PLC的核心部分。
其功能：（1）用扫描方式（后面介绍）接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器；（2）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；（3）诊断电源和PC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误；（4）在PC进入运行状态后：a）执行用户程序——产生相应的控制信号（从用户程序存储器中逐条读。
与通用微机CPU一样，CPU在PC系统中的作用类似于人体的中枢。即用户通过编程器输入的用户程序。功能存储器（数据区）——存放用户数据PC的用户存储器通常以字（16位/字）为单位来表示存储容量。注意：系统程序直接关系到PC的性能，不能由用户直接存取，所以，通常PC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量，是指用户程序存储器而言。
PLC提供了各种操作电平与驱动能力的I/O模块，以及各种用途的I/O组件供用户选用：输入/输出电平转换电气隔离串/并行转换数据传送A/D、D/A转换误码校验其他功能模块I/O模块可与CPU放在一起，也可远程放置。
4.编程器等外部设备编程器——PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具作用：用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视通过键盘和显示器去检测PLC内部状态和参数通过通讯端口与CPU联系，实现与PLC的人机对话分类：简单型——只能联机编程；只能用指令清单编程智能型——既可联机（Online），。
3.I/O（输入/输出部件）（I/O模块：接口电路、I/O映像存储器）——CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。通常，I/O模块上还具有状态显示和I/O接线端子排。常可直接以电脑作为编程器，安装相关的编程软件编程注意：编程器不直接加入现场控制运行。
一台编程器可开发、监护许多台PLC的工作。其他外设：磁盘、光盘、EPROM写入器（用于固化用户程序）、打印机、图形监视系统或上位计算机等等。5.电源：内部——开关稳压电源，供内部电路使用；大多数机型还可以向外提供DC24V稳压电源，为现场的开关信号、外部传感器供电。
外部——可用一般工业电源，并备有锂电池（备用电池），使外部电源故障时内部重要数据不致丢失。PLC的基本性能指标工作速度工作速度是指PLC的CPU执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速度。工作速度是PLC工作的基础。
速度高了，才可能通过运行程序实现控制，才可能不断扩大控制规模，才可能发挥PLC的多种多样的作用。PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的条数也不同。少的几十条，多的几百条。指令不同，执行的时间也不同。
但各种PLC总有一些基本指令，而且各种的PLC都有这些基本指令，故常以执行一条基本指令的时间来衡量这个速度。这个时间当然越短越好，已从微秒级缩短到零点微秒级。并随着微处理器技术的进步，这个时间还在缩短。
PLC之执行时间短可加快PLC对一般输入信号的响应速度。从讨论PLC的工作原理知，从对PLC加入输入信号，到PLC产生输出，理想的情况也要延迟一个PLC运行程序的周期。因为PLC监测到输入信号，经运行程序后产生的输出，才是对输入信号的响应。
不理想时，还要多延长一个周期。当输入信号送入PLC时，PLC的输入刷新正好结束，就是这种情况。这时，要多等待一个周期，PLC的输入映射区才能接受到这个新的输入信号。对一般的输入信号，这个延迟虽可以接受，但对急需响应的输入信号，就不能接受了。
对急需处理的输人信号延迟多长时间PLC能予以响应，要另作要求。为了处理急需响应的输入信号，PLC有种种措施。不同的PLC措施也不完全相同，提高响应速度的效果也不同。一般的作法是采用输入中断，然后再输出即时刷新，即中断程序运行后，有关的输出点立即刷新，而不等到整个程序运行结束后再刷新。
