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概述SIMATIC S7-400/S7-400H 1S7-400F/FH的基本机械框架
用于安放模板,提供工作电压和通过背板总线连接模板
有多种型号,用以建立集中控制和扩展控制
机架构成SIMATIC S7-400的机械框架,它有以下功能:
为模板提供机械支持
为模板提供电源
通过背板总线将各个模板连接在一起
机架设计为壁挂式,可以安装在框架内,或安装在机柜内。
配置SIMATIC S7-400有多种型式的机架:
UR1和UR2机架;用于中央控制器和扩展单元
CR2机架;用于有分隔的中央控制器(二个CPU在单一机架内彼此独立
地并行运行)ER1和ER2机架;用于有信号模板的扩展单元
UR2-H机架;用于S7-400H
UR1机架(通用机架)用于装配中央控制器和扩展单元
zui多可容纳18个模板
适用于S7-400
UR2机架(通用机架)用于装配中央控制器和扩展单元
zui多可容纳9个模板
适用于S7-400H
CR2机架(中央机架)用于装配中央控制器
zui多可装配18个模板
UR2-H安装机架用于在一个安装机架内配置一个完整的S7-400H系统
也适用于S7-400:二个独立运行的CPU,每个CPU有它本身的I/O(本身的P和C总线)
也能用作扩展单元
ER1机架(扩展机架)用于以低成本配置扩展单元
zui多18个模板,其功能性有限制
用于标准S7-400系统
ER2机架(扩展单元)用以低成本装配扩展单元
zui多可装配9个,功能有一定限制
用于SIMATIC S7-400的风扇
当所用模板有很高发热量时需要风扇
SIMATIC S5扩展机架,用于S7-400分布式的扩展
用于连接到现有的SIMATIC S5系统
可以连接以下设备:
SIMATIC S5-115U的ER 701-2和ER 701-3扩展单元,以及
SIMATIC S5-135U/-155U的EG 183U和EG185U扩展单元。
SIMATIC S7-300和S7-400使用广泛,应用在各行各业的工业环境中。在调试和使用PLC和相关网络过程中,发生一些PLC或者网络故障是不可避免的。故障出现后,用户可能无法从上位机获取相关诊断信息,只有通过连接PG到PLC上,使用Step7在线的方式或者查看CPU的诊断信息来分析和判断故障原因,根据所提示的内容来解决现场问题。
但是通过上述方法,由于获取故障信息缓慢,从而不能快速有效的解决现场问题。西门子对于PLC和相关网络提供多种多样的诊断方式,包括使用故障组织块例如OB82,OB86,诊断功能块,例如SFC51,SFC13,SFB52等,使用RSE/WinCC/WinCC flexible方式,使用Web服务(集成在新的PN CPU中),使用已有的诊断方式,例如FB126,或者使用Maintenance station(维护站)等方式。其中使用 OB8x ( 359 KB ) 是简单基本的获取基本故障信息的方法,同时也可以配合诊断功能块进行详细故障的诊断。
SIMATIC PLC判断发生故障,会立即调用相应的故障组织块OB,如果PLC中没有加入相应的组织块PLC可能会停机,停机的目的就是保证生产过程处于安全状态。如果使用OB8x而没有编写任何诊断程序在用户程序中,PLC虽然不会因为发生故障而停机,但是这种方式并不可取。不能让产生故障的PLC仍无条件的运行,因为这种方式可能导致生产处于某种危险的状态。例如,当DO模块发生断线故障,相关的控制设备因此停止,但是DO可能并没有获取故障信息而停止输出,如果维护人员检查故障并做好接线后,DO会立刻输出控制信号导致相应的控制设备动作,这可能会造成现场人员或者设备的伤害。好的方式之一就是通过OB8x获取故障信息,然后通过编程连锁该输出信号,使其输出为“0”,当维修完毕后,通过用户确认后(例如上位机界面中的操作按钮),然后再输出信号“1”。所以使用OB8x就是快速的获取故障信息,然后根据此类故障进行条件式的监视和处理,这样才是有效使用PLC的方法。6ES7400-1TA01-0AA0
背板总线的备用电压
备用电压由备用电池或通过外部电源提供给 CPU 或接收器 IM。 在正常状态下,备用电压
在 2.7 V 到 3.6 V 之间。
备用电压下限处于监视中。 电压低于下*,会通过 BAF LED 指示并会报告给 CPU。
如果背板总线上的备用电压过低,BAF 将亮起。 其可能的原因有:
● 电池(一个或多个)耗尽或电池极性被接反。
● 通过 CPU 或接收 IM 的外部供电有故障,或第二个电源模块的供电有故障或缺少该模
块。
● 电池电压短路或过载。
说明
由于内部容量的原因,卸下电池或切断外部供电时,BAF、BATT1F 或 BATT2F 需要在
一段时间之后才亮起。6ES7400-1TA01-0AA0
表格 3-5 电源模块操作员控件的功能
控制 功能
FMR 按钮 用于排除故障后确认和复位故障指示灯
待机开关 通过干预控制回路将输出电压(5 VDC/24 VDC)切换到 0V(不断开电
源)。
● 输出电压为额定值
● 输出电压 0 V
开关
BATT.INDIC
用于设置 LED 和电池监视
在其中可以使用一块电池的(PS 407 4A、PS 405 4A):
● OFF: LED 和监视信号被禁用
● BATT: BAF/BATTF LED 和监视器信号被激活
在其中可以使用两块电池的(PS 407 10A、PS 407 20A、PS 405
10A、PS 405 20A):
● OFF: LED 和监视信号被禁用
● 1 BATT: 只有 BAF/BATT1F LED (用于电池 1)被激活。
● 2 BATT: BAF/BATT1F/BATT2F LED (用于电池 1 和 2)被激活。6ES7400-1TA01-0AA0
6ESINTF
LED
LED
DC5V
LED
DC24V
故障原因 补救措施
D B B 5 V 和 24 V 输出端动态过载 检查电源模块的负载。 可能需
要移除一些模块。
D = LED 不亮;L = LED 亮起;F = LED 闪烁;
* 如果排除过载几秒钟后电源模块没有重新启动,请断开模块电源 5 分钟,然后再重新给
模块通电。 如果模块仍然没有启动,则必须更换。 这一点适用于下列电源模块:
● 6ES7407-0KA01-0AA0,版本 3
● 6ES7407-0KR00-0AA0,版本≤ 5
● 6ES7407-0KA01-0AA0,版本≥ 10
● 6ES7405-0DA02-0AA0,6ES7407-0DA02-0AA0
● 6ES7405-0KA02-0AA0,6ES7407-0KA02-0AA0
● 6ES7405-0KR02-0AA0,6ES7407-0KR02-0AA0
● 6ES7405-0RA02-0AA0,6ES7407-0RA02-0AA0
内置的过热保护机制被触发时将表现出相同的特性。
如果接通电源后 5 VDC 或 24 VDC LED 不亮,说明系统还没有上电。
如果接通电源 1 秒或 2 秒后 PS 407 10AR 的 5 VDC 或 24 VDC LED 不亮,该电源模块将
不会启动。
以下电源模块在发生短路或过载 1 到 3 秒后将关闭。 在 3 秒钟内模块将尝试重新启动。 如
果那时故障已清除,模块将启动。 该规则适用于下列模块:
模块
PS 405 4A (6ES7405-0DA01-0AA0) PS 407 4A (6ES7407-0DA01-0AA0)
PS 405 4A (6ES7405-0DA02-0AA0) PS 407 4A (6ES7407-0DA02-0AA0)
PS 405 10A (6ES7405-0KA01-0AA0) PS 407 10A (6ES7407-0KA01-0AA0),
版本≥5
PS 405 10A (6ES7405-0KA02-0AA0) PS 407 10A (6ES7407-0KA02-0AA0)
PS 405 10A R
(6ES7405-0KR00-0AA0)
PS 407 10A R (6ES7407-0KR00-0AA0),
版本≥7
PS 405 10A R
(6ES7405-0KR02-0AA0)
PS 407 10A R (6ES7407-0KR02-0AA0)6ES7400-1JA01-0AA0
PS 405 20A (6ES7405-0RA01-0AA0) PS 407 20A (6ES7407-0RA01-0AA0)
PS 405 20A (6ES7405-0RA02-0AA0) PS 407 20A (6ES7407-0RA02-0AA0)
24 V 输出端过载
在 24 V 输出端上出现过载时,系统会以电子方式将输出电流限制在额定值的 到 150%
之间的某个值。 如果随后电压下降到低压阈值 19.2 V 以下(-0/+ 5%相当于 19.2 V 到 20.16
V),则模块将作出如下响应:
● 对于一些电源模块,将以大约 0.5 到 1 秒的重复率反复断开和重新连接该 24 V 电压,
直到输出电压超过低压阈值为止。
● 对于电源模块 6ES7407-0KA01-0AA0、6ES740x-0KR00-0AA0 和
6ES740x-0KR01-0AA0,如果电压达到由负载阻抗确定的电压等级,则模块处于特性工
作范围。
过载消除后,电压将回到额定范围,同时绿色 24 V LED 闪烁。 CPU 设置 EXTF LED (外
部故障),并在诊断缓冲区保存故障。 可以在 OB 81 中(电源故障)触发其它响应,如 CPU
切换到 STOP 或向控制室发送一条消息。 如果未组态 OB 81,则 CPU 将照常继续运行。
5 V 输出端过载
如果 5 V 电压输出端出现过载,具有 10 A 或 20 A 输出电流的电源模块可以保持 16 A 或
26 A 的输出电流 300 ms。具有 4 A 输出电流的电源模块可以保持 6 A 的输出电流 300
ms。然后 CPU 将转到 DEFECT 状态。 如果电源上的 5 VDC LED 闪烁并可以用 FMR 按
钮复位,您就能够执行重启动。 之后 CPU 将保持在 STOP 状态,同时还需要复位存储器下表适用于带一块电池且 BATT.INDIC 开关设置在 BATT 位置上的电源模块。 它说明了所
指示的故障并列出了故障排除方法。
表格 3-8 BAF、BATTF;BATT.INDIC LED 处于 BATT 位置
LED
BAF
LED
BATF
故障原因 补救措施
H H 电池耗尽或缺失。
无外部备用电压可用
插入新电池。 按下 FMR 按钮。
D H 电池耗尽或缺失。
电池存放太久。
外部备用电压可用。
插入新电池。 按下 FMR 按钮。
钝化电池(请参见安装手册)。
H D 电池正常。
无备用电压可用(短路)
● 插入模块后出现故障: 插入的模块
有故障
● 接通电源后出现故障: 取下所有模
块再分别插入
D D 电池正常。
外部备用电压可用。
-
D = LED 不亮;H = LED 亮起;