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施耐德PLC检修规程

施耐德可编程控制器检修规程

1 主题内容及适用范围
本规程规定了施耐德公司可编程序控制器运行状态维护检修的具体要求。
2 引用标准
施耐德公司可编程序控制器的相关技术资料
3 编制本规程目的
为了加强可编程序控制器的巡检、运行、维护、检修管理，为专业人员提供工作指南，增强工作可靠性、针对性，特制定本规程。
4 概述
4.1 系统概述
可编程控制器采用模块化设计，不同模块可灵活组合。一个系统可包括：
·电源模件（PS）：连接到120/230V AC或24VDC电源上。
·中央处理单元（CPU）：有多种CPU可供用户选择。
·数字量输入和输出（DI/DO）和模拟量输入和输出（AI/AO）的信号模件（SM）。
·通讯处理器（CP）：实现总线连接和点到点连接。
·功能模件（FM）：专门用于计数、定位、凸轮等控制任务。
4.2 环境技术标准
4.2.1 对系统供电要求
·标称电压：120/240V AC；允许范围：90～140V AC/190～264V AC。
·标称频率：50/60Hz；允许范围：47～63Hz。
4.2.2 对接地要求
·主参考地接地电阻：＜0.1Ω/30A/2min。
·主参考接地要求单点接地：各个接地棒之间的距离要求大于3m；接地线径要求大于5.2mm。
4.2.3 环境条件
4.2.3.1 施耐德系统模板对脉冲状干扰的EMC响应见表1。
4.2.3.2 施耐德系统模板对正弦干扰的响应见表2。
4.2.3.3 运行环境的气候条件见表3。

表1 施耐德系统模板对脉冲状干扰的EMC响应
序号
脉冲状干扰
试验电压
相当于严重性等级
1
按IEC 1000-4-2的静电放电
对空气放电：±8kv
接触放电：±6kv
3
2
脉冲串（IEC 1000-4-4的快速瞬时干扰）
2kv（电源线）
1kv（信号线）
3
3
按IEC 1000-4-5的高能信号脉冲（浪涌）

AC/DC电源 2KV WM/1KV WM SM
AC离散量输入/输出 2KV WM/1KV WM SM
DC离散量输入/输出 2KV WM/0.5KV WM SM
屏蔽电缆 1KV CM
3

表2 施耐德系统模板对正弦干扰的响应
序号
正弦干扰
试验电压
相当于严重性等级
1
按ENV 50082-3的高频干扰（电磁场）
10V/m，有在80MHz～2GHZ范围的调节幅值80%/1KHZ
3
2
按ENV 50082-2
试验电压10V，有在0.15～80MHz范围的80%调节幅值/1KHZ
3

表3 运行环境的气候条件
序号
内容
允许范围
备注
1
温度
0～60℃

2
温度变化
最大10℃/h

3
相对湿度
最大95%，10℃
无凝结

5 日常维护与检查
5.1 日常维护
日常维护项目是每天巡检必须检查的内容。其内容如下：
5.1.1 系统安置场所的温度和湿度等运行环境条件是否在规定的技术指标范围内，即温度控制在18℃—55℃之间，相对湿度控制在45%—65%之间。
5.1.2 检查报警记录是否有系统报警，如发现有系统报警，要及时做相应处理。
5.1.3 机房卫生清扫。
5.1.4 对每个站、机柜进行日常点检和维护。
5.1.4.1 操作员站、工程师站
a. 检查画面调用是否正常。
b. 数据显示是否正常。
c. 历史记录定期清理，一般为半年一次。
d. 检查软驱、光驱工作是否正常。
e. 检查主机的前板风扇、电源风扇运转是否正常，在粉尘较多的环境下运行的主机要有风扇备件。
f. 每月进行风扇和滤网清洁。
g. 每月进行显示器、机箱清洁。
5.1.5.2 机柜
a. 检查各模板工作是否正常（主要根据指示灯进行判断）。
b. 检查机柜附属设备是否正常。
c. 检查机柜接地是否正常。
5.2 定期检查项目
5.2.1 交流电源电压稳定度
检查内容：
a. 测量加在PLC上的电压是否为额定值。
b. 电源电压是否出现频繁急剧的变化。
检查标准：
² 电源电压必须在工作电压范围内。
² 电源电压波动必须在允许范围内。
5.2.2 工作环境温度、湿度震动、灰尘
检查内容：
检查温度和湿度是否在相应的变化范围内？当PLC安装在仪表板上时，仪表上的温度能够认为是PLC的环境温度。
检查标准：
温度0～60℃相对湿度90%以下振幅小于1.5mm（10～80Hz）无大量灰尘、盐分和铁屑。
5.2.3 安装条件
检查内容：
a. 基本单元和扩展单元是否安装牢固？
b. 基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好？
c. 接线螺钉是否松动？
d. 外部接线是否损坏？
检查标准：
² 安装螺钉必须上紧。
² 联接电缆不能松动。
² 联接螺钉不能松动。
² 外部接线不能有任何外观异常 。
5.2.4 使用寿命
检查内容：
a. 锂电池电压是否降低？
b. 继电器输出触点。
检查标准：
² 锂电池工作5年左右。
² 继电器输出触点寿命300万次（35V以上）。

6 在线诊断与测试
CPU的状态显示
LED 指示灯
接通
闪烁
断开
RUN（运行）（绿色）
运行正常，程序正在执行。
PLC处于停机状态或软件错误
PLC未进行配置，应用程序丢失、无效或者不兼容
ERR(错误)（红色）
处理器错误或者系统错误
1、 PLC未进行配置，应用程序丢失、无效或者不兼容
2、 PLC处于停机状态或软件错误
3、 存储卡错误
4、 X BUS错误
正常状态
I/O(输入/输出)（红色）
从一个模块、一个通道输出的输入/输出错误，或一个配置错误
X BUS错误
正常状态
TER(黄色)

终端接口开启
接口关闭
FIR(黄色)

FIPIO总线接口开启
接口关闭
6.1 在线诊断测试方法及步骤
为了检查正确操作过程，UNITY PRO提供两种类型诊断：
a．系统诊断：由系统自动执行，当PLC检测到一个系统错误，信息将被发送到诊断查看器。如果在项目设置中选了一个“系统诊断”复选框，诊断查看器就会显示一个错误消息。
b．项目诊断：利用EFB和SFC中集成的诊断在诊断查看器产生的报警。
6.1.1 在线诊断的方法
6.1.1.1．系统诊断步骤操作
1 选择 Tools → Project Settings（结果：项目设置配置窗口显示。）
2 在 Build 选项卡的 Diagnostics 区域中，选中 System diagnostics复选框。
3 经过 OK 确认。
4 编译您的项目。
5 将您的项目传送到 PLC。
6 经过选择以下命令打开诊断查看器：Tools → Diagnostic Viewer。
结果：系统诊断现已能够操作，每个系统报警都出现在查看器中。
6.1.1.2．项目诊断步骤操作
1）EFB 或 DFB 的项目时应采用的步骤操作
1 选择 Tools → Project Settings（结果：项目设置配置窗口显示。）
2 在 Build 选项卡的 Diagnostics 区域中，选中 Application diagnostics复选框。
3 在查看器中选择消息的语言。
4 选择 Application level ( 报警原因搜索层次 )。
5 经过 OK 确认。
6 在您的应用程序中集成诊断 EFB 或 DFB。
注意：查看器中显示的消息将是与您的诊断 EFB 或 DFB 实例相关联的注释。
7 编译您的项目。
8 将您的项目传送到 PLC。
9 经过选择以下命令打开诊断查看器：Tools → Diagnostic Viewer。
结果：系统诊断现已运行，由您的 EFB 或 DFB 产生的每个报警已出现在查看器中。
2）SFC 诊断时应采用的操作过程。
步骤操作
1 选择 Tools → Project Settings（结果：项目设置配置窗口显示。）
2 在 Build 选项卡的 Diagnostics 区域中，选中 Application diagnostics复选框。
3 经过 OK 确认。
4 编译您的项目。
5 将您的项目传送到 PLC。
6 经过选择以下命令打开诊断查看器：Tools → Diagnostic Viewer。
结果：SFC 诊断现已运行，与 SFC 相关的每个报警均出现在查看器中

6.1..1.3被监测的系统报警列表
下表汇总了由系统诊断服务自动监测的系统信息。
系统对象 关于报警的简短说明
%S10 输入 / 输出错误
%S11 看门狗溢出 !
%S15 字符串故障
%S18 溢出或算术错误
%S19 任务周期超出
%S20 索引溢出 !
%S39 事件处理饱和
%S51 实时时钟的时间损失
%S67 PCMCIA 应用程序存储卡电池的状态
%S68 处理器电池的状态
%S76 诊断缓冲区已配置
%S77 诊断缓冲区满
%S118 一般 Fipio I/O 故障
%S119 一般机架内 I/O 故障
%SW0 主任务扫描周期
%SW1 快速任务扫描周期
%SW2 辅助任务 0 扫描的周期。
%SW3 辅助任务 1 扫描的周期。
%SW4 辅助任务 2 扫描的周期。
%SW4 辅助任务 3 扫描的周期。
%SW11 看门狗定时
%SW17 浮点运算的错误状态
%SW76 诊断功能：保存
%SW77 诊断功能：取消登记
%SW78 诊断功能：错误数
%SW125 阻塞故障类型
%SW146 Fipio总线仲裁功能显示
%SW153 Fipio 通道管理器故障列表
%SW154 Fipio 通道管理器故障列
6.1.2 诊断检查内容
a. 检查在线程序系统未来状况。
b. 检查各模件的运行状况。
c. 检查通讯网络的状况。
6.2 故障处理
6.2.1 电池故障：CPU上均处在监视状态，备用电池故障灯亮。
可能原因：电池未装；电池电压低（电量不足）。
处理方法：更换电池。
更换电池步骤：
1、打开电池的进口盖。
2、将有失效电池从电池插槽中拆下来。
3、将新电池放置到插槽中。
4、关闭并锁紧进口盖。
在更换电池时，如果发生电源中断，则由于RAM 存储器自身具有离线单独保存功能，因此，处理器可确保对 RAM 存储器进行保存。
6.2.2 PS故障灯亮
可能原因：
a. 接受的电压超限。
b. 短路。
c. 输出电压不稳定。
d. 模板损坏。
处理方法：根据上述可能原因排查，如须更换电源模板，先关闭故障模板的电源开关、更换卡件，再恢复供电。
6.2.3 PLC非正常停机
当 CPU 状态仍为 STOP 时，中断事件（过程或诊断中断）将由分布式 I/O 确认， 当 CPU 状态随后返回到 RUN 时，OB 不再获取此中断。并需要时输入到诊断查看器中（仅限诊断中断）。
a. PLC处在STOP状态、红灯亮
可能原因：相当数量的卡件掉电，CPU运行时间长期被硬件中断占用和，超出CPU中设定的WatchDog时间。
处理方法：调整CPU中的时间。
b. PLC处在STOP状态，所有灯在闪烁
可能原因：有通讯卡件的接口松动。
处理方法：检查卡件接口
重新启动CPU，如不行，清内存并重新下载硬件、软件并重新启动CPU。
6.2.4 PLC无法进入冗余状态
6.2.4.1 同步模块故障灯亮，REDF灯亮，S7-400H系统处在单机运行状态。
可能原因：
a. 未安装同步模块。
b. 用于连接的同步模块的光缆未接或断线。
c. 光缆连接有问题，如没有将同步模块的上口连上口，下口连下口。
d. 同步模块的前盖板没有紧固，同步模块未工作。
e. premium系统中的一子系统故障或掉电。
处理方法：殷实上述可能原因进行排查，如须更换同步模块，按以下步骤：
a. 先去除同步模块上光缆。
b. 将CPU切至RUN。
c. 从CPU上拔出同步模块。
d. 再插入新的同步模块。
e. 再启动CPU。
f. 若在第e步中CPU处在STOP状态，则拔除master上的同步模块。
g. 将新的同步模块插入CPU。
h. 启CPU。
6.2.5 模块故障
模块故障报警，CPU上内部故障灯亮，模块所在的系统故障灯亮。模块的故障灯亮。
可能原因：模块损坏、掉电或检测到故障。
处理方法：更换模块（带电拔出模块，去除连线，更换新的模块）。
更换步骤：
a. 切断框架电源.
b. 切断I/O系统的电源。
c. 拆下I/O模块上的接线。
d. 视模块的类型，拆去I/O接线端的现场接线或卸下可拆式接线插座，并将每根线贴上标签与对应标记。
e. 向中间挤压I/O模块的上下弹性锁扣，使它们脱出卡口。
f. 垂直向上拔出I/O模块。
g. 插入拟换装的I/O模块。
h. 将I/O模块的紧固扣锁进卡口。
i 按记录标签与对应标记连接I/O模块的接线。
g. 接通框架电源和I/O模块系统的电源。
k. 调试I/O模块，确认其功能正常。
6.2.7 Unity Pro及通讯故障
6.2.7.1 在Unity Pro处于运行状态时，出现提示，告知无授权。
可能原因：有授权未安装
处理方法：安装授权。
6.2.7.2 Unity Pro无法取到数据
可能原因：
a. 通讯中断。
b. 控制器损坏。
处理方法：检测网路状况，检测控制器STEP 。
c. Unity Pro运行出错。
6.2.7.3 Unity Pro无法打开项目文件。
可能原因：
a. 项目文件受损。
b. 数据库受损。
c. 硬盘容量太小。
处理方法：
a. 用备份文件恢复。
b. 检查硬盘容量，删除临时文件。
c. 勿擅自对硬盘进行格式化、磁盘优化或磁盘整理工作，否则可能造成授权丢失。
6.2.7.4 网络通讯中断。
可能原因：
a. PLC上的CP切至STOP模式。
b. PROFIBUS电缆断线。
c. PROFIBUS电缆断线连接头的终端电阻被接上。
d. 相关OLM掉电。
e. 光缆断线。
处理方法：按上述可能原因进行排查，并做相应处理。
6.2.8 状态量信号与现场不符
可能原因：
a.掉线。
b.相关保险丝熔断。
处理方法：
a. 更换保险丝。
b. 检查线路的绝缘性。
6.2.9 DO隔离继电器不动作
可能原因：
a. DO模件无输出，模件通道坏或模件电源不正常。
b. 继电器公用线电压不能或掉线。
c. 继电器坏。
处理方法：按上述可能原因排查，并做相应处理。
7 系统投运与停运
7.1 系统投运步骤
7.1.1 日常投运
检修后，确认系统的所有连接准确无误后，对相关模块进行上电，直到卡件指示灯显示正常。
7.1.2 大修后投运
系统启动步骤如下：
a. 供电
·开启电源装置（包括投UPS、STOP电源开关）。
·合上控制继电器电源的空气开关。
·合上所有DC回路的空气开关。
·合上所有PLC的PS电源开关。
b. 当PLC自检完毕后，premium应处于以下状态：
·DC供电正常：绿灯。
·备用电池电压正常：绿灯。
·所有的PLC均处在STOP模式：黄灯。
·CPU未在同步模式：RED灯为红灯。
c. 启动PLC
·将PCU开关从STOP切至RUN模式。
·CPU的RUN指示灯为绿灯，表示启动成功。
d. 建立通讯
e. 启动操作员站或工程师站
·接通PC机电源，开机进入Windows XP，进入数据服务器，与PLC建立通讯。
至此整个系统开始运行。
7.2 系统停运步骤
当确认控制系统已具备检修的条件，工艺操作人员同意将PLC系统操作权全部交出后，按照正确方法退出监控程序，退出操作系统，并关机。然后先关闭分电源开关，先关闭总电源开关。
8 检修
8.1 检修准备
8.1.1 主要项目
a. 彻底清洁室内卫生，清洁插件板和机柜，清洁主机箱。
b. 接地检查，接地电阻符合设计规定接地要求。
c. 系统电源检查。
d. 网络检查。
e. 各模件检查。
f. 各I/O点接线正确，模拟量、数字量输入/输出正确。
g. 控制逻辑正确。
8.1.2 大修前的准备工作
a. 对系统进行在线检查。
b. 检查统计缺陷。
c.备份系统文件，包括Unity Pro的项目文件、Unity Pro的组态文件（画面、数据库等），具体方法见9.2.5。
d. 制定大检修计划任务书、PLC系统检修记录。
e. 准备系统资料、接线图纸、材料、备件等。
8.2 检修工艺与方法
8.2.1 清洁工作
系统全部停电后，认真做好机房、控制室内的系统部件的清洁工作，主要完成下列项目：
a. 清除工控机及模件上的灰尘及接插头部分的灰尘。
b. 小心打开前盖及外壳，仔细清除灰尘。
c. 清除机箱内部的灰尘及表面污迹。
d. 清除操作台的灰尘及污迹。
e. 清除打印机、键盘、显示器上的灰尘和污迹。
f. 清除端子排积灰。
特别强调：在打扫时，要防止杂物进入通风口，应采用吸尘器进行打扫。对积尘的插卡能够根据产品说明书的要求，取下插卡进行清洁工作。例如，用无水酒精擦洗污物，要仔细进行清洁工作，不要造成元件的损坏等。
8.2.2 系统检查及诊断
检修期间，应对系统内各站及外部设备、现场总线组件及其它接口组件等进行全面的诊断测试，同时，将诊断结果记录备案。
8.2.3 I/O部件性能检查
对参与控制和联锁的卡件，要逐点进行精度测试。对指示用的卡件，每卡件按测量点数15%-20%的比例进行抽检。对发现有问题的卡件，应适当扩大抽检比例。
8.2.4 备品备件上机测试
对备品条件需进行上机测试，以检测备品备件的可靠性。
8.2.5 系统文件备份
备份要求一式两份，备份盘上标明备份名称、时间，异地存放，妥善保管。
8.2.5.1 Unity Pro操作屏的导出备份
a. 在项目浏览器中，选择要导出的元素（选中的原色以反色显示。）
b. 在FILE菜单或上下文菜单中激活EXPORT命令
c. 在出现的对话框上选择导出的目标目录并输入文件名。
d. 激活EXPORT命令，直至进度条显示到处完毕。
当导出的一个或多个操作屏时，软件将为每一个屏幕系列生成.XCR文件。此文件包含有
关图形对象和图像文件（.BMP和.JPG）引用的所有信息。
8.2.5.2 Unity Pro全局项目的导出备份
a．选择STAION目录
b．在FILE菜单或上下文菜单中激活EXPORT PROJECT命令
c．在出现的对话框上选择导出的目标目录并输入文件名。
d．如果需要文件中包含硬件配置的所有数据，选择WITH CONT选项
e．激活EXPORT命令，直至进度条显示到处完毕。
当导出全局项目时，软件将生成一个.XEF文件她包含所有未保护信息：输入/输出配置、代码段、SR程序模块、事件处理、未保护的DFB类型、DDT、变量、动态数据表、到保护的DFB类型的引用。
8.2.6 大修资料和记录应及时整理归档。