西门子模块6GK7343-1GX31-0XE0详细说明
西门子可控编程器PLC故障分析：
甄别PLC内外部故障实例
配备820数控系统的某加工中心，产生7035号报警，查阅报警信息为工作台分度盘不回落。在SINUMERIK810／820S数控系统中，7字头报警为PLC操作信息或机床厂设定的报警，指示CNC系统外的机床侧状态不正常。处理方法是，针对故障的信息，调出PLC输入/输出状态与拷贝清单对照。
工作台分度盘的回落是由工作台下面的接近开关SQ25、SQ28来检测的，其中SQ28检测工作台分度盘旋转到位，对应PLC输入接口110.6，SQ25检测工作台分度盘回落到位，对应PLC输入接口110.0。工作台分度盘的回落是由输出接口Q4.7通过继电器KA32驱动电磁阀YV06动作来完成。
从PLCSTATUS中观察，110.6为“1"，表明工作台分度盘旋转到位，I10.0为“0",表明工作台分度盘未回落，再观察Q4.7为“0"，KA32继电器不得电，YV06电磁阀不动作，工作台分度盘不回落产生报警。处理方法：手动YV06电磁阀，观察工作台分度盘是否回落，以区别故障在输出回路还是在PLC内部。
诊断压力开关故障实例
配备FANUC 0T系统的某数控车床。
故障现象：当脚踏尾座开关使套筒*顶紧工件时，系统产生报紧。
在系统诊断状态下，调出PLC输入信号，发现脚踏向前开关输入X04.2为“1"，尾座套筒转换开关输入X17.3为“l"，润滑油供给正常使液位开关输入X17.6为“1?1;。调出PLC输出信号，当脚踏向前开关时，输出Y49.0为“1"，电磁阀YV4.1也得电，这说明系统PLC输入/输出状态均正常，分析尾座套筒液压系统。
当电磁阀YV4.1通电后，液压油经溢流阀、流量控制阀和单向阀进入尾座套筒液压缸，使其向前顶紧工件。松开脚踏开关后，电磁换向阀处于中间位置，油路停止供油，由于单向阀的作用，尾座套筒向前时的油压得到保持，该油压使压力继电器常开触点接通，在系统PLC输入信号中X00.2为“l"。但检查系统PLC输入信号X00.2则为“0"，说明压力继电器有问题，其触点开关损坏。
故障原因：因压力继电器SP4.1触点开关损坏，油压信号无法接通，从而造成PLC输入信号为“0"，故系统认为尾座套筒未顶紧而产生报警。
解决方法：更换新的压力继电器，调整触点压力，使其在向前脚踏开关动作后接通并保持到压力取消，故障排除。
S5PLC具有自诊断能力，发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应，通过故障指示灯就可判断。当电源正常，各指示灯也指示正常，特别是输入信号正常，但系统功能不正常（输出无或乱）时，本着先易后难、先软后硬的检修原则检查用户程序是否出现问题。S5的用户程序储存在PLC的RAM中，是掉电易失性的，当后备电池故障系统电源发生闪失时，程序丢失或紊乱的可能性就很大，当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就相当简单，将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解决问题；没有EPROM子卡的用户就要利用PG的联机功能将正确的程序发送到PLC上。需要特别说明的是，有时简单的程序覆盖不能解决问题，这时在重新拷贝程序前总清一下RAM中的用户程序是相当必要的。通过将PLC上的“RUN"“ST"开关按RUN---ST---RUN---ST---RUN的顺序一遍或在PG上执行“Object—Blocks—Delete---inPLC—allblocks---overall—Reset"功能就完成了RAM中程序的总清。保存在EPROM中的程序并不是*的，过分相信EPROM上的程序有时会给检修带来困惑。经常性的检查核对EPROM中的程序，特别是PG中的备份程序就显的尤为重要。
检修实例：设备上电后无法启动。工程师在检查后认为程序出错，很自然地将EPROM卡插入PLC中，总清后拷贝程序，完成后重启，故障依旧，由于程序不大，逐条把EPROM上的程序读出，与手册上的指令核对后发现*一样，重复拷贝无效后认为是PLC硬件故障。我们用PG将备份程序调出，与EPROM上的程序进行比对，结果语句指令表相同，但程序存放地址发生了变化，把备份程序发送到PLC后设备运行正常。可见EPROM上的程序也出现了错误，用紫外线擦除后重新写入问题解决。
西门子S120电机驱动模块6SL3120-2TE21-8AA3
注意：
必须确保固件装载是通过点对点连接来进行的。否则，必须确保在此局域网里仅插了一个模块并不再响应所组态的MAC 地址。
对于S7-400 工业以太网模块在此情况下，所有CP 443-1 EX11 (6GK7443-1EX11-0XE0)之前的模块都带有出厂预设的 MAC 地址。对于S7-300 工业以太网模块在此情况下，所有CP343-1 EX11 (6GK7 343-1EX11-0XE0) 之前的模块都带有出厂预设的 MAC 地址。
带有出厂预设MAC地址的工业以太网模块不再带有紧急地址。一定不能使用 "紧急地址"功能。此出厂预设的MAC地址总是作为紧急地址。预设MAC地址被印刷在模板的外壳上。
图. 06: 通过局域网访问对接口进行参数化
点击"Modify..." 按钮，打开"Set PG/PC Interface" 对话框。
图. 07: "Set PG/PC Interface" 对话框
在此,需要通过局域网定义参数化接口。
固件通过 MAC 地址被装载到工业以太网模块中 ，用 ISO 传输协议。这就是为什么通过局域网来定义接口的参数：
ISO Ind. Ethernet -> "Network card used by you" 或
CP 1613 (ISO)
设置相关的接口参数并通过点击 "OK" 按钮关闭 "Set PG/PC Interface" 对话框。
通过点击固件装载工具中 "Download"按钮开始装载过程。在装载过程开始时会检测相应的硬件和固件兼容性，随后模块的固件被删除，新的固件被传送。一旦装载过程成功完成，以下消息将显示。
图. 08: 下载成功完成
关闭S7 站点的电源开关再打开，装载过程完成。
注意:
TCP协议不适合装载或更新固件。因为不能通过路由器装载。
4.特殊点，当装载固件到CP443-1 Advanced (6GK7 443-EX40-0XE0 和 6GK7443-1EX41-0XE0)
此装载过程总是通过CP模块出厂预设 MAC 地址。
当固件被装载时只能有一根网线入到此4端口模块上。通过此网线，可以装载固件，但必需通过PG/PC建立点对点的连接。通过现有的以太网网络可能不能进行下载。.
对于CP 443-1 EX40在此情况下，当固件下载到模块中时不会进行兼容性检测，固件文件是FWL格式。
装载固件到CP443-1 Advanced中的过程是
设置 CP 模块的操作模式到 STOP。切换电源模块关闭再打开 STOP LED亮起大概保持3秒钟。LED显示"准备开始装载固件" 大概 10 秒钟，通过STOP LED 慢闪来体现。
在PG/PC中的固件装载器开始装载过程。固件装载到达第二个步骤。删除现有的固件，这个过程大概10 秒钟。在此时间内RUN 和STOP LEDs 交替闪烁。
5. 特殊点，当装载固件到 CP443-1 Standard (6GK7 443-EX20-0XE0)
此装载过程总是通过 CP 模块激活的 MAC 地址。如果没有在组态中 MAC 地址，此模块使用出厂预设的 MAC地址。可以使用 NCM diagnostics 读出模块激活的 MAC 地址。
如果此 CP443-1EX20 作为 PROFINET IO 控制器，此装载过程只能在CPU 或 CP443-1EX20处于停止模式时被执行。如果这两个条件一个也没满足，那么装载 CP443-1EX20的过程将失败。固件装载工具将显示超时的信息。
只有当装载过程结束并且固件更新的版本被识别为可用后，新的固件才可以使用。如果装载过程失败了，那么在电源切换关闭到打开后，此模块使用旧的固件版本启动，即在装载过程失败后，此模块继续响应激活的MAC 地址。
6. 特殊点，当装载固件到 CP443-1GX20 Adv 和CP443-1EX20 Standard FWV2.0
此装载过程总是通过 CP's 激活的 MAC 地址。如果没有在组态中 MAC 地址，此模块将使用出厂预设的 MAC地址。可以使用 NCM diagnostics 读出模块激活的 MAC 地址。
在 STEP 7 硬件组态中 (IE CP属性标签对话框中 "Options" 标签)可以组态CP443-1GX20/EX20 的模块访问级别。如果模块访问级别设置为"status dependent" ,那么只有当 CPU处于"STOP" 模式才能装载固件到 IE CP中。否则，此固件装载将被 CP443-1GX20/EX20拒绝。
7. 工业以太网模块S7-300 CPs and S7-400 CPs可用更新的总览
工业以太网模块S7-300 CPs and S7-400 CPs 的可用更新总览可以通过以下条目ID:9836605。
8. 可能的错误信息
装载失败会显示以下信息：
图. 09: 错误建立连接
与目标模块的连接不能被建立。固件装载工具不能够读出模块的版本号和序列号。
这种情况一般是由于物理上的原因引起的。 使用 NCM diagnostics 来检测到目标模块的物理连接。通过STEP 7或者通过Windows 开始菜单-> SIMATIC -> STEP 7 -> NCM S7 ->Diagnostics打开。这样可以检测如果与在固件装载工具中使用相同的协议能否建立与目标模块的物理连接。确保当装载固件时，此网卡被设置成 ISO 工业以太网协议(如图. 07) 并保证正确的 MAC address 被输入固件装载工具(如图. 05). 可以使用NCM diagnostics 通过 ISO 传输协议和工业以太网模块 CP 激活的 MAC地址建立连接来检测物理连接。
信息显示 CP 和固件文件之间不兼容。
图. 10: 不兼容信息
在此情况下，固件装载工具显示检测到的相关硬件和挑选的要下载固件版本的不兼容。
不能把新硬件的固件装载到旧的硬件中，这种情况装载过程将被禁止。
S7-300 CP 模块的固件不适合使用在 S7-400 CP 模块上，亦然。
同样， IT CP模块的固件不适合使用在多协议 CP模块中。
对于各种版本来说功能非常相似, 但对于内存的分配占用和功能有本质的区别。
对于每种模块类型来说都有不同的固件文件(瘦型,标准型，)。一个类型的 CP 模块的固件不能被装载到标准型的CP中。
基本逻辑指令（简称基本指令）主要用于实现顺序逻辑控制。无论哪个公司生产的可编程控制器均有基本逻辑编辑指令，所使用的指令条数及指令的表示符号一般不完全相同，其内容及功能却十分相似。日本OMRON公司生产的C系列P型机有12条基本指令，这12条基本指令在其简易编程器上均有相应的按键，可以直观、方便地将基本逻辑指令通过编程器传送到主机。
1、LD指令和LD NOT指令
LD指令是逻辑条件类指令，其作用是把由操作数指定的触点状态（ON或OFF）送到存储器的一个工作单元（此单元为一位的寄存器，称为结果寄存器）中。
指令格式：LD
操作数为继电器号。
LD NOT指令也是逻辑条件类指令，其作用是把由操作数指定的触点状态（ON或OFF）取反后送到结果寄存器。
指令格式：LD NOT
图1 LD和LD NOT指令在梯形图中的符号
LD指令的功能是将动合（常开）触点接到逻辑母线上，LD NOT指令的功能是将动断（常闭）触点接到逻辑母线上。
LD指令及其他基本逻辑指令可使用的继电器见表1。
表1 基本逻辑指令可使用的继电器
2、AND指令和AND NOT指令
AND指令也是逻辑条件类指令。其作用是把由操作数指定的触点状态与结果寄存器的状态进行逻辑与，其结果再送结果寄存器。
指令格式：AND
操作数为继电器号。
AND NOT指令也是逻辑条件类指令。它的作用是把由操作数指定的触点状态取反后与结果寄存器的状态进行逻辑与，其结果再送结果寄存器。
指令格式：AND NOT
AND和AND NOT指令在梯形图中的符号如图2所示。
图2 AND和AND NOT指令在梯形图中的符号
AND指令的功能是串联一个动合触点，AND NOT指令的功能是串联一个动断触点。
3、OR指令和OR NOT指令
OR指令也是逻辑条件类指令。其作用是把由操作数指定的触点状态与结果寄存器的状态进行逻辑或，其结果再送结果寄存器。
指令格式：OR
操作数为继电器号。
OR NOT指令也是逻辑条件类指令。其作用是把由操作数指定的触点状态取反后与结果寄存器的状态进行逻辑或，其结果再送入结果寄存器。
指令格式：OR NOT
OR和OR NOT指令在梯形图中的符号如图3所示。
图3 OR和OR NOT指令在梯形图中的符号
OR指令的功能是并联一个动合触点，OR NOT指令的功能是并联一个动断触点。
4、OUT指令
OUT指令是输出指令，其作用是把结果寄存器的内容写到由操作数指定的继电器中。
指令格式：OUT
操作数为继电器号。
OUT指令在梯形图中的符号如图4所示。
图4 OUT指令在梯形图中的符号
OUT指令的功能就是接一个继电器的线圈。
一般OUT指令出现在每个梯级的右端，该指令将结果寄存器中的内容写到指定的继电器。如输出给输出继电器，则可驱动相应的外部负载。OUT指令后的继电器号，一般不能重复使用，否则可能引起逻辑上的混乱。
编程举例：
当输入0002和0003为ON时或输入0004为ON，且0001为OFF时，输出0500为ON。完成该功能的梯形图程序及指令语句表程序如图5所示。
图5 LD、AND、OR、OUT指令
5、AND LD指令和OR LD指令
AND LD指令是逻辑条件类指令，无操作数，其作用是把结果寄存器中的内容与堆栈的内容进行逻辑与，其结果再送结果寄存器。
OR LD指令也是逻辑条件类指令，无操作数，其作用是把结果寄存器中的内容与堆栈的内容进行逻辑或，其结果再送结果寄存器。
简单地说，AND LD指令是将两触点块串联起来，OR LD指令是将两触点块并联起来。
AND LD指令和OR LD指令的示例分别见图6和图7。
图6 AND LD指令
图7 OR LD指令
在图6中，在动断触点0003后又形成了一条新的逻辑母线，而动合触点0004是接在该逻辑母线上的，故应用LD指令。
例 试编写图8（a）所示梯形图程序所对应的指令语句表程序。其指令语句表见图8（b）。
图8 逻辑指令的综合应用
6、TIM定时器指令和TIMH高速定时器指令
TIM定时器指令用于对时间的控制。所完成的操作功能：满足执行条件时，控制plc内部的一个时钟脉冲，根据程序中所设定的时间常数，定时器的当前值每隔0.1 s减1，减到0000时，完成延时时间的控制，此时定时器的触点产生相应的动作（动合闭合、 动断断开），实现延时控制作用。如果定时器的当前值尚未减至0000，由于某种原因不满足工作条件时，则定时器复位，当前值变为设定值。
TIMH指令和TIM指令所完成的操作功能是一样的，它们的不同点是时间的度量单位不同，TIM指令的度量单位是0.1 s，计时范围为0～999.9 s。TIMH指令的度量单位是0.01 s（即当前值每隔0.01 s减1），计时范围为0～99.99 s，如果扫描周期超过10 ms，则TIMH指令不能执行，定时操作可能不准确。TIMH是功能指令（FUN 15），在编程器上没有与其对应的专用键，输入TIMH指令时，要先按FUN键，输入功能代码。但在输入触点时仍按TIM键。
TIM指令的格式：TIM、XX
＃
TIMH指令的格式与此类似。
定时器指令要求两个操作数：个操作数XX为定时器号，范围为00～47。第二个操作数是＃后为定时器的设定值，其范围为0000～9999（十进制，单位为0.1 s（TIM指令）或0.01 s（TIMH指令））。第二个操作数除常数外，还可以是通道号，以通道内容（4位BCD码）为设定值。
TIM和TIMH指令在梯形图中的符号如图9所示。
图9 TIM和TIMH指令在梯形图中的符号
定时器指令就是接一个时间继电器的线圈。
图10中，输入继电器0002得电10s后，输出继电器0500得电。注意：在此期间0002不能失电，否则定时器复位，0500将不能得电。
图10 TIM指令
图11说明了TIMH的工作情况：0002得电1 s后，0500得电；0002失电，0500失电。图11中部的图形称为波形图（或时序图）。
图11 TIMH指令
C系列P型机中，定时器与计数器总共有48个（00～47），一旦用TIM指令指定某一个作为定时器，就不能再将其作为计数器使用；同样，如果用CNT指令指定某一个作为计数器，就不能再将其作为定时器使用。定时器不能直接对外输出，需要时可借助输出继电器。
7、CNT计数器指令和CNTR可逆计数器指令
CNT指令格式：CNT XX
＃
CNTR的指令格式与此类似。
CNT和CNTR指令在梯形图中的符号如图11所示。
图11 CNT和CNTR指令在梯形图中的符号
CNT指令和CNTR指令都要求两个操作数：个操作数XX为定时器号，范围为00～47（不能与已使用的定时器或计数器号相同），第二个操作数是＃后为计数设定值，设定值为0～9999，计数范围为0～9999次。
CNT指令和CNTR指令都是接入一个计数器的线圈。
在CNT计数器中，CP端为计数输入端。CP端每次由OFF到ON时，该计数器的当前值减1，当计数器的当前值减到0000时，计数器动作。R端为复位输入端，当R端由OFF到ON时，计数器的当前值复位为设定值。若CP与R信号出现，复位优先。计数器动作后如果没有复位信号，则其触点状态不变。
图12中0002由OFF到ON 10次后，CNT01的触点动作，使0500得电。在任何时刻如0003由OFF到ON，CNT01的计数值由当前值复位为设定值10。
图12 CNT指令
CNTR是环形可逆计数器指令，ACP是加1计数输入端，SCP是减1计数输入端，R为复位输入端（置“0”输入）。其编程顺序是：ACP、SCP、R、CNTR、计数器号、设定值。ACP端每次由OFF到ON时，CNTR的当前值加1；SCP端每次由OFF到ON时，CNTR的当前值减1；若ACP和SCP信号到来时，当前计数值不变。当复位输入信号R为ON时，CNTR的当前计数值被复位到0000，此时ACP和SCP信号均不起作用。
CNTR采用环形计数方式，在计数器的当前值达到设定值时，若加1计数ACP再来一个信号，则计数器的当前值变为0000，产生进位，使计数器产生输出（ON），继续计入新数，当前值增加，而计数器的输出又为OFF。在计数器的当前值为0000时，若减1计数SCP再来一个信号，则计数器的当前值变为设定值，产生借位，使计数器产生输出，继续计入新数，计数器的当前值减少，而计数器的输出又为OFF。在程序输入时，对CNTR的触点的输入，仍按CNT键。
图13 CNTR指令
图13 中0002/0003波形上方的数字式计数器当前值。
CNTR和CNT的设定值也可由某个通道的内容或外部部件（用户通过4位BCD码拨码开关，按照从低位到高位的顺序分别接到主机的16个输入端子上，这种做法对于在现场需要经常改变计数器的设定值时很方便）来提供。（http://www.diangon.com/版权所有）如用某个通道的内容作为计数器的设定值，可使用的通道为00～17通道、 HR0～HR9通道，通道的内容均以4位BCD码作为计数器的设定值。在图7中如欲用10通道的内容作为CNTR 02的设定值，将其梯形图和指令语句表中的“＃ 0006”改为“10”即可（注意：不是改为“＃ 10”）。
定时器和计数器所使用的继电器号都是00～47，可任意使用，但不能重复使用。定时器在电源掉电后被复位，计数器当电源掉电时能保持当前数值不变，电源恢复时可继续计数。
8、TR暂存继电器指令
暂存继电器只能作LD、LD NOT、 OUT指令的操作数，用于处理梯形图中的分支程序。
指令格式：OUT TR X
LD TR X
OUT的作用是暂存，LD的作用是取出。
在分支程序较多时，可使用暂存继电器，在同一程序段中多可用8个暂存继电器TR0TR7，在不同的程序段中可使用。
图14中第0002句是将触点0002和触点0007并联的结果送到暂存继电器TR0存储起来，第0012句是将TR0里的值取出来，相当于执行0000~0001语句。
图14 TR指令
上面分别介绍了OMRON公司的C系列P型机的一些基本逻辑指令的功能以及这些基本逻辑指令在梯形图程序和指令语句表中的表达式。把梯形图程序转换成指令语句表，这是为了适应用简易程序器输入用户程序的需要。一般在设计用户程序时，总是先采用梯形图的方式去设计，使程序直观、易读。在程序编好后，如果有图形编程器，则可直接输入梯形图语言；如果只有简易编程器，这时就需要将梯形图程序转换成指令语句表，一条一条的输入。在分析、编辑及调试程序时，需要将已输入或存储在存储器中的程序一条一条的读出，再转换成梯形图。将梯形图转换成指令语句表，或将指令语句表转换成梯形图，是用简易编程器写程序、读程序时应具备的基本能力。