S7-300检维修手册

精品文档 1欢迎下载 S7 300 可编程控制器检维修规程 1 1 主题内容及适用范围主题内容及适用范围 本规程规定了 SIEMENS 公司 S7 300 系列可编程序控制器运行状态维护检修的具体要求 本规程适用于 S7 300 系列可编程序控制器的运行维护检修 2 2 引用标准引用标准 JHBM104 014 吉林石化公司自动化仪表管理办法 SIEMENS 公司 S7 300 系列可编程序控制器的相关技术资料 3 编制本规程目的编制本规程目的 为了加强 S7 300 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 4 概述概述 4 1 系统概述 S7 300 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 将 S7 300 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 有些带有内置的 PROFIBUS DP 接 口 机架 ER 扩展机架最多可操作 32 个模块 运行无需风扇 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 通讯能力包括以太网 ETHERNET 总线 PROFIBUS 总线 MPI 总线 AS i 总线 说明 ET200M 为分布式 I O 4 2 环境技术标准 4 2 1 对系统供电要求 标称电压 120 230V AC 允许范围 85 132V AC 170 264V AC 24V DC 20 4 28 8V DC 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 5 本安系统接地 10 AC安全接地 100 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 S7 300 系统模板对脉冲状干扰的 EMC 响应见表 1 4 2 3 2 S7 300 系统模板对正弦干扰的响应见表 2 精品文档 2欢迎下载 4 2 3 3 运行环境的气候条件见表 3 表1 S7 300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 4kv 3 2 脉冲串 IEC 1000 4 4的快速瞬时干扰 2kv 电源线 2kv 信号线 3m 1kv 信号线 3m 3 3 按IEC 1000 4 5的高 能信号脉冲 浪涌 不对称耦合 对称耦合 2kv 供电线 直流电压有保护元件 2kv 信号线 数据线 仅 3m 可能 有保护元件 1kv 供电线 直流电压有保护元件 1kv 信号线 仅 3m 可能有保护 元件 3 表2 S7 300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 50140的高频 干扰 电磁场 按ENV 50240 10V m 有在80 100MHz范围的80 幅值调节 10V m 有900MHz的50 脉冲调制 3 2 按ENV 50141 在电 缆和电缆屏蔽上的高 频干扰 试验电压10V 有在8 9MHz范围内 的80 脉冲调制 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 水平 0 40 垂直 2 温度变化最大10 h 3 相对湿度最大95 5 无凝结 4 大气压强 1080 795hpa 5 5 日常维护与检查日常维护与检查 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 0 50 之间 相对湿度控制在 5 95 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 精品文档 3欢迎下载 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 电源电压必须在工作电压范围内 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 检查标准 温度 0 50 相对湿度 95 以下振幅小于 0 75mm 10 58Hz 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 安装螺钉必须上紧 联接电缆不能松动 联接螺钉不能松动 精品文档 4欢迎下载 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 继电器输出触点 检查标准 继电器输出触点寿命 300 万次 35V 以上 6 6 系统运行状态系统运行状态 6 1 电源单元 PS307 5A 表 4 电源单元 PS307 5A 运行状态 卡件型号状态灯正常状态 INTF 不亮 BAF 不亮 BATT1F 不亮 BATT2F 不亮 DC 5V 绿色 PS307 5A DC 24V 绿色 6 2 中央处理单元 CPU313C 表 5 中央处理单元 CPU313C 运行状态 卡件型号状态灯正常状态 FRCE 不亮 RUN 绿色 STOP 不亮 SF 不亮 BF 不亮 CPU313C 5V DV 绿色 6 3 通讯单元 CP443 1 表 6 通讯处理器 CP340 运行状态 卡件型号状态灯正常状态 INTF 不亮 EXTF 不亮 FDX 绿色 LINK 绿色 TXD 绿色 RXD 绿色 FAST 绿色 RUN 绿色 CP340 STOP 不亮 6 4 I O 单元 SM331 2 表 7 SM331 2 运行状态 卡件型号状态灯正常状态 精品文档 5欢迎下载 SM331SF 不亮 SM332SF 不亮 6 5 ET200M IM153 2 表 5 ET200M IM153 2 运行状态 卡件型号状态灯正常状态 SF 不亮 BF 不亮 ACT 主卡橙色 备卡不亮 IM153 2 ON 绿色 7 7 在线诊断与测试在线诊断与测试 CPUCPU 的状态和错误显示的状态和错误显示 精品文档 6欢迎下载 X X 状态说明 状态说明 此状态与当前此状态与当前 CPUCPU 功能无关功能无关 软件出错时判断软件出错时判断 SFSF LEDLED 精品文档 7欢迎下载 硬件出错时评估硬件出错时评估 SFSF LEDLED 精品文档 8欢迎下载 7 1 在线诊断测试方法及步骤 在系统运行状态中 PLC 的有关状态将被监视 SITOP 电源当有任意 1 个电源因非人为 因素掉电 OS 站或 ES 站会有报警并被记录 S7 300 系统 DP 网络故障 S7 300 系统本身发 生系统故障 具备自检能力的 AI 模板的故障等将被记录和报警 通过 Step7 的在线检测功能 也可以查询 PLC 的状态和诊断信息 7 1 1 在线诊断的方法 a 进入 Step7 的编辑器 SIMATIC Manager b 打开本系统的项目组态程序 c 用鼠标选中 SIMATIC H1 CPU313C 在选中 PLC module information 在弹出的 对话框中选中 diagnose buff 从中可查询 CPU 的状态 当出错时则可查出错点及原因 也 可得到相应的解决方法 d 在上述 PLC 菜单中还可以诊断硬件 切换操作模式 清除内存 监视或强制参数等 功能 7 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 7 2 故障处理 7 2 1 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 7 2 2 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 新 DPV1 中断 将由分布式 I O 确认 并会在必要时输入到诊断缓冲区中 仅限诊断中断 当 CPU 状态随后返回到 RUN 时 OB 不再获取此中断 使用适当的 SSL 查询 精品文档 9欢迎下载 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 7 2 3 PLC 无法进入冗余状态 7 2 3 1 同步模块故障灯亮 REDF 灯亮 S7 300H 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 S7 300 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 standby 的 CPU 切至 RUN c 从 standby 的 CPU 上拔出同步模块 d 再插入新的同步模块 e 再启动 standby 的 CPU f 若在第 e 步中 standby 的 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 启动 standby 的 CPU 7 2 3 2 初始状态 S7 300 系统处于单机运行状态 试图将另一子系统切至 RUN 并进入冗余 模式 在将钥匙开关切至 RUN 时 REDF 的指示灯未闪烁 数秒后 系统未进入冗余模式 可能原因 ES 站正处在在线监视或修改状态 如 modify and monitor 被打开并处于在线连 接状态 处理方法 ES 站退出在线连接状态 重新尝试切换 PLC 系统运行模式 7 2 4 模块故障 模块故障报警 CPU 上内部故障灯亮 模块所在的 ET200 上的系统故障灯亮 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 精品文档 10欢迎下载 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 7 2 5 WinCC 及通讯故障 7 2 5 1 在 WinCC 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 OS 站需要如下授权 WinCC 授权 S7 5412 授权 Redconnect 的授权 处理方法 安装授权 7 2 5 2 WinCC 无法取到数据 可能原因 a 通讯中断 b CP340 损坏 处理方法 检测 CP340 在 set PG Pcnterface 中的 CP 属性中测试 CP 工作状态 若 CP 完好 在 CP 诊断中检测网路状况 c WinCC 运行出错 7 2 7 3 WinCC 无法打开项目文件 可能原因 a 项目文件受损 b Sybase 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 7 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 精品文档 11欢迎下载 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 7 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 7 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 8 8 系统投运与停运系统投运与停运 8 1 系统投运步骤 8 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 8 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 S7 300 应处于以下状态 DC 供电正常 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 将处于 Master 状态的 CPU 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 将通讯模件 CP340 切至 RUN 模式 e 启动操作员站或工程师站 精品文档 12欢迎下载 接通 PC 机电源 开机进入 Windows 2000 进入 Wincc 激活 Wincc 使其进入 RUNTIME 模式 与 PLC 建立通讯 至此整个系统开始运行 8 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 9 9 检修检修 9 1 检修准备 9 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 h 冗余系统切换检查 9 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 STEP7 的项目文件 Wincc 的组态文件 画面 数据库等 具体 方法见 9 2 6 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 9 2 检修工艺与方法 9 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 拆除硬盘 软盘驱动器 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 特别强调 在打扫时 要防止杂物进入 PLC 的通风口 应采用吸尘器进行打扫 对积尘 的插卡可以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 精品文档 13欢迎下载 9 2