西门子6ES7321-1BH10-0AA0性能参数
从控制系统与电器控制系统比较可知，plc的用户程序（软件）代替了控制电路（硬件）。对于使用者来说，可以将plc等效成是许许多多各种各样的“软继电器”和“软接线”的集合，而用户程序就是用“软接线”将“软继电器”及其“触点”按一定要求连接起来的“控制电路”。
为了更好的理解这种等效关系，下面通过一个例子来说明。如图1所示为三相异步单向起动运行的电器控制系统。其中，由输入设备sb1、sb2、fr的触点构成系统的输入部分，由输出设备km构成系统的输出部分。
图1 三相单向运行电器控制系统
图中，输入设备sb1、sb2、fr与plc内部的“软继电器”x0、x1、x2的“线圈”对应，由输入设备控制相对应的“软继电器”的状态，即通过这些“软继电器”将外部输入设备状态变成plc内部的状态，这类“软继电器”称为输入继电器；同理，输出设备km与plc内部的“软继电器”y0对应，由“软继电器”y0状态控制对应的输出设备km的状态，即通过这些“软继电器”将plc内部状态输出，以控制外部输出设备，这类“软继电器”称为输出继电器。
plc用户程序要实现的是：如何用输入继电器x0、x1、x2来控制输出继电器y0。当控制要求复杂时，程序中还要采用plc内部的其它类型的“软继电器”，如辅助继电器、定时器、计数器等，以达到控制要求。
图2 plc的等效电路
a）主电路 b）控制电路
如果用plc来控制这台三相异步电动机，组成一个plc控制系统，根据上述分析可知，系统主电路不变，只要将输入设备sb1、sb2、fr的触点与plc的输入端连接，输出设备km线圈与plc的输出端连接，就构成plc控制系统的输入、输出硬件线路。而控制部分的功能则由plc的用户程序来实现，其等效电路如图2所示。
为了保障系统的正常运行，定期对PLC系统进行检查和维护是必不可少的，还必须熟悉一般故障诊断和排除方法。
一、检查与维护
1.定期检查
PLC是一种工业控制设备，在可靠性方面采取了许多措施，但工作环境对PLC影响还是很大的。通常每个半年时间应对PLC做定期检查。如果PLC的工作条件不符合表1规定的标准，就要做一些应急处理，以便使PLC工作在滚规定的标准环境。
表1 周期性检查一览表
检查项目 | 检查内容 | 标准 |
交流电源 1.电压 2.稳定度 | 1.测量加在PLC上的电压是否为额定值 2.电压电源是否出现频繁急剧的变化 | 1.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 |
环境条件 温度 湿度 振动 粉尘 | 温度和湿度是在相应的范围内吗？（当PLC安装在仪表板上时，仪表板的温度可以认为是PLC的环境温度） | 0~55℃ 相对湿度85%以下 振幅小于0.5mm(10~55Hz) 无大量灰尘，盐分和铁屑 |
安装条件 | 基本单元和扩展单元是否安装牢固 基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好 接线螺钉是否松动 外部接线是否损坏 | 安装螺钉必须上紧 联接电缆不能松动 联接螺钉不能松动 外部接线不能有任何外观异常 |
使用寿命 | 1.锂电池电压是否降低 2.继电器输出触点 | 1.工作5年左右 2.寿命300万次（35V以上） |
2.日常维护
PLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机存储器（RAM），计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约5年，当锂电池的电压逐渐降低达一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落指示灯亮。提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可保留一周左右，必须更换电池，这是日常维护的主要内容。
调换锂电池步骤：
① 在拆装前，应先让PLC通电15S以上（这样可使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可队PLC做短暂供电，以保护RAM中的信息不丢失）；
② 断开PLC的交流电源
③ 打开基本单元的电池盖板
④ 取下旧电池，装上新电池
⑤ 盖上电池盖板
更换电池时间要尽量短，一般不允许超过3min。如果时间过长，RAM中的程序将消失。
二、故障查找
PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。
1.总体检查
根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图1所示。
2.电源故障检查
电源灯不亮需对供电系统进行检查，检查流程图如图2所示。
3.运行故障检查
电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行，检查流程图如图3所示。
4.输入输出故障检查
输入输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线，接线端子，保险管等元件状态有关。检查流程图如图4、图5所示。
5.外部环境的检查
影响PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。
三、故障的处理
图6-1 CPU装置、I/O扩展装置故障处理
序号 | 异常现象 | 可能原因 | 处理 |
1 | [POWER]LED灯不亮 | 1.电压切换端子设定不良 | 正确设定切换装置 |
2.保险熔断 | 更换保险管 | ||
2 | 保安管多次熔短 | 1.电压切断端子设定不良 | 正确设定 |
2.线路短路或烧坏 | 更换电源单元 | ||
3 | [RUN]LED灯不亮 | 1.程序错误 | 修改程序 |
2.电源线路不良 | 更换CPU单元 | ||
3.I/O单元号重复 | 修改I/O单元号 | ||
4.远程I/O电源关，无终端 | 接通电源 | ||
4 | [运转中输出]端没闭合([POWER]灯亮) | 电源回路不良 | 更换CPU单元 |
5 | 某以编号以后的继电器不动作 | I/O总线不良 | 更换基板单元 |
6 | 特定的继电器编号的输出（入）接通 | I/O总线不良 | 更换基板单元 |
7 | 特定单元的所有继电器不接通 | I/O总线不良 | 更换基板单元 |
图6-2 输入单元故障处理
序号 | 异常现象 | 可能原因 | 处理 |
1 | 输入全部不接通（动作指示灯也灭） | 1.未加外部输入电源 | 供电 |
2.外部输入电压低 | 加额定电源电压 | ||
3.端子螺钉松动 | 拧紧 | ||
4.端子板联接器接触不良 | 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器 | ||
2 | 输入全部断开（动作指示灯也灭） | 输入回路不良 | 更换单元 |
3 | 输入全部不关断 | 输入回路不良 | 更换单元 |
4 | 特定继电器编号的输入不接通 | 1.输入器件不良 | 更换输入器件 |
2.输入配线断线 | 检查输入配线 | ||
3.端子螺钉松弛 | 拧紧 | ||
4.端子板联接器接触不良 | 打把端子板充分插入、锁紧。更换端子板联接器 | ||
5.外部输入接触时间短 | 调整输入器件 | ||
6.输入回路不良 | 更换单元 | ||
7.程序的OUT指令中用了输入继电器编号 | 修改程序 | ||
5 | 特定继电器编号的输入不关断 | 1.输入回路不良 | 更换单元 |
2.程序的OUT指令中用了输入继电器编号 | 修改程序 | ||
6 | 输入不规则的ON/OFF动作 | 1.外部输入电压低 | 使外部输入电压在额定质范围 |
2.噪音引起的误动作 | 抗噪音措施 .安装绝缘变压器 .安装尖峰抑制器 .用屏蔽线配线等 | ||
3.端子螺钉松动 | 拧紧 | ||
4.端子板联接器接触不良 | 把端子板充分插入、锁紧。更换端子板联接器 | ||
7 | 异常动作的继电器编号为8点单位 | 1.COM端螺钉松动 | 拧紧 |
2.端子板联接器接触不良 | 端子板充分插入、锁紧。更换端子板联接器 | ||
3.CPU不良 | 更换CPU单元 | ||
8 | 输入动作指示灯亮（动作正常） | LED坏 | 更换单元 |
表6-3 输出单元故障处理
序号 | 异常现象 | 可能原因 | 处理 |
1 | 输出全部不接通 | 1.未加负载电源 | 加电源 |
2.负载电源电压低 | 使电源电压为额定值 | ||
3.端子螺钉松动 | 拧紧 | ||
4.端子板联接器接触不良 | 端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器 | ||
5.保险管熔断 | 更换保险管 | ||
6.I/O总线接触不良 | 更换单元 | ||
7.输出回路不良 | 更换单元 | ||
2 | 输出全部不关断 | 输出回路不良 | 更换单元 |
3 | 特定继电器编号的输出不接通（动作指示灯灭） | 1.输出接通时间短 | 更换单元 |
2.程序中指令的继电器编号重复 | 修改程序 | ||
3.输出回路不良 | 更换单元 | ||
4 | 特定继电器编号的输出不接通（动作指示灯亮） | 1.输出器件不良 | 更换输出器件 |
2.输出配线断线 | 检查输出线 | ||
3.端子螺钉松动 | 拧紧 | ||
4.端子联接接触不良 | 端子充分插入、拧紧。 | ||
5.继电器输出不良 | 更换继电器 | ||
6.输出回路不良 | 更换单元 | ||
5 | 特定继电器编号的输出不关断（动作指示灯灭） | 1.输出继电器不良 | 更换继电器 |
2.由于漏电流或残余电压而不能关断 | 更换负载或加假负载电阻 | ||
6. | 特定继电器编号的输出不关断（动作指示灯亮 | 1.程序out指令的继电器编号重复 | 修改程序 |
2.输出回路不良 | 更换单元 | ||
7. | 输出出现不规则的ON/OFF现象 | 1.电源电压低 | 调整电压 |
2.程序中out指令的继电器编号 | 修改程序 | ||
3.噪音引起误动作 | 抗噪音措施：装抑制器 装绝缘变压器 用屏蔽线配线 | ||
4.端子螺钉松动 | 拧紧 | ||
5.端子联接接触不良 | 端子充分插入、拧紧。 | ||
8. | 异常动作的继电器编号为点单位 | 1.COM端子螺钉松动 | 拧紧 |
2.端子联接接触不良 | 端子充分插入、拧紧。 | ||
3.保险管熔断 | 更换保险管 | ||
4.CPU不良 | 更换CPU单元 | ||
9 | 输出正常指示灯不良 | LED坏 | 更换单元 |