西门子PLC 6ES7 214-1AG40-0XB0

S7-400F/FH 满足下列安全要求：

• 等级需求：AK 1 to AK 6 to DIN V 19250/DIN V VDE 0801

• 安全要求等级：SIL 1 to SIL 3 to IEC 61508

• 等级 1 to 4 to EN 954-1

运行模式

CPU的F程序和故障安全信号模板中包含有S7-400F/FH的安全功能。

使用差异分析和测试信号，信号模板可以监视输出和输入信号。

CPU通过常规的自检、监测和逻辑命令以及程序定时检测，检查运行的正确性。 此外，通过申请信号进行检测。

当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。

F 运行版授权

CPU 417-4H必须装在F运行授权才能运行S7-400F/FH。每个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。

编程

S7-400F/FH 的编程方法同其他 SIMATIC S7 编程方法相同。 通过诸如STEP 7编程工具编写非故障安全用户程序。

S7 F 系统选件包

"S7 F Systems" 软件包用来编写故障安全程序。 软件包包含生成F程序所需的所有功能和部件。 S7 F系统运行必须将下列软件包装载到PG或PC：

• STEP 7 V5.1 以上

• CFC V5.23 或新版本

• S7-SCL V5.1 SP 1 或新版本

• S7 H Systems Version 5.1 (S7-400FH的选件)

特殊功能块通过CFC从F库中进行调用，并为包含安全功能的F程序互连。

• 10 种不同 CPU，用于 S7-400

• 4 种 CPU，用于 S7-400H 和 S7-400F/FH

• 3 个故障安全 CPU，可用于 S7-400F

• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域

西门子PLCS7-300系列PLC安装及注意事项

西门子S7-300安装注意事项一)辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备(光电传感器等);

西门子S7-300安装注意事项二)一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子)，不要将线接上;

西门子S7-300安装注意事项三)PLC存在I/O响应问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。

西门子S7-300安装注意事项四)输出有继电器型，晶体管型(高速输出时宜选用)，输出可直接带轻负载

西门子变频器维修实例1:西门子MMV 6SE3221 4.0kW变频器维修

静态测量逆变模块正常，整流模块损坏。

故障分析与判断：整流模块损坏通常是由于直流负载过载、短路和元件老化引起的。

测量PN之间的反向电阻值(万用表正表笔接N，负表笔接P)，可以反映直流负载是否有过载短路现象。测出PN间电阻值为15052，正常值应为几十千欧，说明直流负载有过载现象;逆变模块是正常的，可以排除;检查滤波大电容、均压电阻正常;测制动开关器件损坏短路，拆下制动开关器件测PN间电阻值正常。

更换制动开关器件，变频器恢复工作。该故障可能是由于变频器减速时间设定过短，制动过程中产生较大的制动电流损坏制动开关器件VT造成的。当制动开关器件损坏短路后，制动电阻直接置于PN之间，产生较大的电流(约为额定电流的1/2)。

变频器在运行过程中，整流模块的负载电流是正常负载电流与制动电阻上流过的电流之和，整流模块长期处于过载状况下工作而损坏。在生产工艺允许的情况下，增大减速时间可以避免此故障再次发生。

西门子变频器维修实例2:西门子MM420变频器维修 37kW

静态检测逆变模块正常，整流模块损坏。

检测PN间反向电阻小于正常值。拆开变频器发现滤波大电容组合印制电路板上有滤波大电容器流出的液体痕迹，进一步检查有两只滤波大电容器损坏流液，有严重漏电现象。更换电容器，清洗滤波大电容组合印制电路板，再测PN间反向电阻值正常，变频器恢复正常工作。如按要求进行日常检查和定期检修工作，这种故障就可以避免。

西门子变频器维修实例3:西门子MM430变频器维修 11 kW

静态检测逆变模块正常，整流模块损坏。

测量PN间反向电阻值在正常范围内，在主回路部分也未发现异常，初判为整流模块自然老化损坏。但在清洗、检查过程中，发现驱动电路中有元件损坏的迹象，进一步测量有一个元件损坏，导致驱动输出始终是高电平。

更换整流模块，修复驱动电路。变频器在运行过程中突然有一路驱动电路损坏，使输出始终维持高电平，致使这一桥臂上的2个逆变开关器件同时导通而形成短路大电流。整流模块首先损坏，失去高压直流电，避免了逆变模块的损坏。

西门子变频器维修实例4:西门子MM430变频器维修75kW

静态检测逆变模块损坏，整流模块正常。

故障分析有一路电阻有损坏的痕迹。

逆变模块损坏多半是由驱动电路损坏造成的。检查驱动电路果然经检查为IOM电阻损坏短路。’这是光祸隔离器4506输出端的上拉电阻，这个上拉电阻损坏短路，使得4506的输入无论是高电平还是低电平，输出端送到T95的信号始终是高电平，这就造成we与WE之间始终为高电平，变频器运行时，造成同一桥臂2个开关器件同时导通而损坏逆变模块。更换电阻，驱动电路正常工作。

这个电阻的损坏实属偶然，损坏的确切原因难以确定，也许是偶然的电火花烧毁，更大的可能性是电阻本身质量问题。电阻损坏短路造成逆变模块损坏的原因前面已讲过。另外，这个电路的设计是上拉电阻经过一个47552电阻后接到4506光祸隔离器的输出端，保护了光祸隔离器的安全。若没有这个电阻，上拉电阻直接连在光祸隔离器的输出端，上拉电阻损坏短路会导致光祸隔离器的损坏。

西门子变频器维修实例5:西门子变频器维修 7.5kw

故障现象无显示。

变频器高压直流供电正常，操作盘无任何显示，而且变频器控制电路上都没有低压直流供电，属于开关电源电路不工作。

检测开关管VT漏极D上电压正常，测得控制极G上无脉冲信号而只有一直流电压。这UC3844输出信号不正常，经检查UC3844损坏，同时开关管也损坏。更换UC3844，更换开关管，变频器恢复正常。

故障甸剪该故障是由于UC3844损坏后输出电流高电平，使开关管长期处于导通状长时间过电流导致开关管损坏造成的。

西门子变频器维修实例6:西门子MM420变频器维修 7.5kW

显示F0003(欠电压)。

变频器接入电源，操作盘显示欠电压故障。测量三相电源电压正常，测量PN之间的高压直流供电也正常。这属于假欠电压故障，问题出在电压检测保护电路。首先检查电压取样电路，图8-40为电阻分压式电压取样部分电路。测量3个电阻，阻值基本上未变化，检查电容器C3，干涸并有较严重的漏电现象。将电容器C3;焊下，重新通电，欠电压故障显示消失，确定问题就是出在C3电容器上。更换电容器，欠电压故障显示不再出现

信阳西门子PLC代理商

在选择PLC时需考虑哪些因素

跟着自动化行业的迅速发展，PLC产品的需求越来越大，市场上PLC的品种也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令体系、编程方法、价格等也各有不同，适用的场合也各有偏重。因而，合理选用PLC，对于提高PLC操控体系的技能经济指标有着重要意义。PLC的挑选首要应从PLC的I/O点数、存储器容量、操控功用等因素加以综合考虑。
一、输入输出(I/O)点数的挑选
 
I/O点数预算时应考虑适当的余量，一般依据计算的输入输出点数，再添加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数预算数据。实践订购时，还需依据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。
 
二、存储器容量的预算
 
存储器容量是可编程序操控器自身能供给的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户运用项目运用的存储单元的大小，因而程序容量小于存储器容量。规划阶段，由于用户运用程序还未编制，因而，程序容量在规划阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了规划选型时能对程序容量有必定预算，一般选用存储器容量的预算来替代。
 
存储器内存容量的预算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模仿I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数(16位为一个字)，别的再按此数的25%考虑余量。
 
三、操控功用的挑选
 
该挑选包含运算功用、操控功用、通讯功用、编程功用、诊断功用和处理速度等特性的挑选。
 
(一)运算功用
 
简单PLC的运算功用包含逻辑运算、计时和计数功用;一般PLC的运算功用还包含数据移位、比较等运算功用;较复杂运算功用有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模仿量的PID运算和其他运算功用。跟着敞开体系的呈现，现在在PLC中都已具有通讯功用，有些产品具有与下位机的通讯，有些产品具有与同位机或上位机的通讯，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通讯的功用。规划选型时应从实践运用的要求出发，合理选用所需的运算功用。大多数运用场合，只需求逻辑运算和计时计数功用，有些运用需求数据传送和比较，当用于模仿量检测和操控时，才运用代数运算，数值转换和PID运算等。要显现数据时需求译码和编码等运算。
 
(二)操控功用
 
操控功用包含PID操控运算、前馈补偿操控运算、比值操控运算等，应依据操控要求确定。PLC首要用于次序逻辑操控，因而，大多数场合常选用单回路或多回路操控器解决模仿量的操控，有时也选用的智能输入输出单元完结所需的操控功用，提高PLC的处理速度和节约存储器容量。例如选用PID操控单元、高速计数器、带速度补偿的模仿单元、ASC码转换单元等。
 
(三)通讯功用
 
大中型PLC体系应支撑多种现场总线和规范通讯协议(如TCP/IP)，需求时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接。通讯协议应契合ISO/IEEE通讯规范，应是敞开的通讯网络。
 
(四)编程功用
 
离线编程方法:PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器供给效劳，不对现场设备进行操控。完结编程后，编程器切换到运转模式，CPU对现场设备进行操控，不能进行编程。离线编程方法可下降体系成本，但运用和调试不便利。在线编程方法:CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU担任现场操控，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就依据新收到的程序运转。这种方法成本较高，但体系调试和操作便利，在大中型PLC中常选用。
 
五种规范化编程言语:次序功用图(SFC)、梯形图(LD)、功用模块图(FBD)三种图形化言语和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本言语。选用的编程言语应遵守其规范(IEC6113123)，同时，还应支撑多种言语编程形式，如C，Basic等，以满足特殊操控场合的操控要求。
 

西门子s7-200系列PLC变量存储区的结构及在分组轮流控制中的应用

熟练运用一款PLC进行编程设计和调试，把握其数据存储区的结构对错是很有必要的。尽管主流的PLC产品基本相似，学习和实践能够触类旁通，但在基础而又关键的存储区特色上，仍各有差异。当你了解透PLC的数据存储结构时，就能够挥洒自如处理一些数据处理问题。

二、西门子s7-200系列PLC存储器

西门子s7-200系列PLC的存储器，包括输入输出映像寄存器I、Q、AI、AQ，内部标志寄存器M、内部特别标志寄存器SM、变量存储器V、局部变量存储器L、顺序操控继电器存储器S、累加器AC、定时器存储器T、计数器存储器C以及高速计数存储器HC。

2.1 数据编址方式

存储器由许多存储单元构成，每个单元都有仅有的地址，能够依据存储器地址来存取数据。存储器地址格局分为四种：位、字节、字、双字。

以变量存储器V存储器为例，位为数字量布尔型，值为0或1，或许True或False两种状况，形如V11.0、V128.7。

字节包括8个位，字包括2个字节，而双字包括2个字。西门子PLC字和双字关于其字节和字的结构上有着自己的特色——低字节（低字）在高位上，即摩托罗拉编址方式。例如VW100，高字节是VB100，低字节是VB101；VD100，高字是VW100，低字是VW102。

2.2 举个比方

VW100=1234H,VB100=12H

详细到“位"来讲，关于VD100（32位双字），高位MSB到低位LSB顺次为V100.7...V100.0，V101.7...V101.0，V102.7...V102.0，V103.7...V103.0。假如VW100=1234H，那么VB100=12H，VB101=34H。

三、在分组轮番操控中的使用

了解了PLC数据存储器存储结构，就能够熟练把握各种数据处理，比方数据格局改换、数值运算、数据通讯等等。有些小技巧，能够利用数据存储结构的特色，化繁为简，提高编程效率。

3.1 池*2单双次数轮番反冲刷

这里供给两个编程小事例，也是项目中遇到的，期望对咱们有所启示。一是污水处理项目中，两个深度处理池在给定周期和时刻，主动轮番排泥。

首要对反冲刷计数，次数存储在计数存储器C13中，格局为Word型。接下来问题来了，怎样断定反冲刷次数的奇偶呢？不论是编子程序核算，还有选用小技巧都必须将反冲刷次数C13传送给便于数据处理的存储器，比方变量存储器V，如C13赋值给VW10。那怎样判别VW10中数值的奇偶性呢？其实只需求判别其终一个位是0仍是1就能够了，0为偶数，1为奇数。VW10终一个位怎样表示？这时你就必须了解西门子s7-200 PLC的数据存储结构了。

VW10的低位能够反映奇偶性，这个位就是V11.0。因为VW10高字节是VB10，低字节是VB11。假如编小程序判别数值奇偶，小学老师教导过咱们，把这个数除以2，然后看有没有余数能不能整除——也行，不过挺麻烦的。

3.2 排泥阀*9分组轮番排泥

再举个比方，和上一个有些相似，这次是深度处理池有9个排泥阀，在排泥周期和时刻下，需三三分组（）轮番翻开排泥。

对排泥次数计数，C14赋值给VW20，依据其低两位的组合，能够断定四种组合方式，并且是顺次轮番改换的：00-->01-->10-->11-->00。

不论VW20也就是排泥次数怎样累加改变，其低两位都是这么改变的，并且是顺次轮番的。这样咱们就能够依据这两位的组合发生标志位M13.1、M13.2、M13.3。然后在相应的排泥阀开阀逻辑中并入这几个点位，就能够了。

西门子系列PLC的数据存储区有着归于自己的特色，s7-200系列，比方CPU226或是Smart系列*的变量存储器V，以及1200系列及s7-300系列的数据块DB，其存储器寻址都是一脉相承的：低字节在高位，高字节在低位。基于这种特色，在处理Modbus浮点数通讯时，需求交流双字的凹凸字；又比方在组态触摸屏报警时，处理报警字与报警位的关系，相同需求**了解西门子PLC的存储区结构。而本文中说到的两个小使用，期望对咱们在编程中有所启示。

PLC现在有5种规范的编程语言，包含图形化编程语言和文本化编程语言。

图形化编程语言包含：梯形图（LD－Ladder Diagram）、功用块图（FBD － Function Block Diagram）、次序功用图（SFC － Se Function Chart）。

文本化编程语言包含：指令表（IL-Instruction List）和结构化文本（ST-Strutured Text）。

IEC 1131-3的编程语言是IEC工作组对世界规模的PLC厂家的编程语言合理地吸收、学习的基础上构成的一套针对工业操控体系的世界编程语言规范，它不光适用于PLC体系，并且还适用于更广泛的工业操控范畴，为PLC编程语言的规范化做出了重要的奉献。

一、继电器梯形图（LD）

继电器梯形图（LD－Ladder Diagram）语言是PLC首要选用的编程语言，也是PLC普遍选用的编程语言。梯形图编程语言是从继电器操控体系原理图的基础上演变而来的，与继电器操控体系梯形图的根本思想是共同的，只是在运用符号和表达方式上有必定差异。

PLC的规划初衷是为工厂车间电气技术人员而运用的，为了契合继电器操控电路的思维习气，作为首要在PLC中运用的编程语言，梯形图保留了继电器电路图的风格和习气，成为广大电气技术人员简略接受和运用的语言。

1． 软继电器

PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一称号，如输入继电器、输出继电器、内部辅佐继电器等，可是它们不是实在的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元假如为“1"状况，则表明梯形图中对应软继电器的线圈“通电"，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种状况是该软继电器的“1"或“ON"状况。假如该存储单元为“0"状况，对应软继电器的线圈和触点的状况与上述的相反，称该软继电器为“0"或“OFF"状况。运用中也常将这些“软继电器"称为编程元件。

2． 能流

有一个设想的“概念电流"或“能流"(Power Flow)从左向右活动，这一方向与履行用户程序时的逻辑运算的次序是共同的。能流只能从左向右活动。运用能流这一概念，能够协助咱们更好地了解和剖析梯形图。

3．母线

梯形图两边的笔直公共线称为母线(Bus bar)，。在剖析梯形图的逻辑联系时，为了借用继电器电路图的剖析办法，能够幻想左右两边母线（左母线和右母线）之间有一个左正右负的直流电源电压，母线之间有“能流"从左向右活动。右母线能够不画出。

4．梯形图的逻辑解算

依据梯形图中各触点的状况和逻辑联系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状况，称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的次序进行的。解算的结果，立刻能够被后边的逻辑解算所运用。逻辑解算是依据输入映像寄存器中的值，而不是依据解算瞬时外部输入触点的状况来进行的。

1、与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；

2、与原有继电器逻辑操控技术相共同，对电气技术人员来说，易于撑握和学习；

3、与原有的继电器逻辑操控技术的不同点是，梯形图中的能流（Power Flow）不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因而，运用时，需与原有继电器逻辑操控技术的有关概念差异对待；

4、与指令表程序规划语言有一一对应联系，便于彼此的变换和程序的查看。

二、功用块图（FBD）

功用块图（FBD － Function Block Diagram）选用相似于数字逻辑门电路的图形符号，逻辑直观，运用方便，它有梯形图编程中的触电和线圈等价的指令，能够处理规模广泛的逻辑问题。

1、以功用模块为单位，从操控功用下手，使操控计划的剖析和了解变得简略；

2、功用模块是用图形化的办法描绘功用，它的直观性大大方便了规划人员的编程和组态，有较好的易操作性；

3、对操控规模较大、操控联系较复录的体系，因为操控功用的联系能够较清楚地表达出来，因而，编程和组态时刻能够缩短，调试时刻也能削减。