西门子模块6ES7331-7KB02-0AB0详细说明
PLC是一种工业控制设备，尽管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。所以，通常每隔半年时间应对PLC作定期检查。如果PLC的工作条件不符合表7-1规定的标准，就要做一些应急处理，以便使PLC工作在规定的标准环境。
检查项目 检查内容 标准
交流电源
电压
稳定度
测量加在PLC上的电压是否为额定值？
电源电压是否出现频繁急剧的变化？
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
工作环境
温度、湿度
震动、灰尘 温度和湿度是否在相应的变化范围内？
（当PLC安装在仪表板上时，仪表上的温度可以认为是PLC的环境温度。） 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
锂电池电压是否降低？
继电器输出触点
锂电池工作5年左右
继电器输出触点寿命300万次（35V以上）
PLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本上没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机内存（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基本单元上的电池电压跌落指示灯会亮。提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可以保持一周左右，必须更换电池，这是日常维护的主要内容。
1、在拆装之前，应先让PLC通电15S以上，这样可使作为内存备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC作短暂供电，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。
更换电池的时间要尽量短，一般不允许超过3min。如果时间过长，RAM中的程序将丢失。
PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备发生故障，都可用PLC上具有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7-1所示。
电源等不亮部需要对供电系统进行检查，检查流程图如图7-2所示。
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7-3所示。
输入输出是PLC与外部设备进行信息交流的信道，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、保险管等组件状态有关。图7-4和图7-5分别所示的是输入检查流程和输出检查流程。
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。
不同故障产生的原因不同，它们也有不同的处理方法，具体请见下表所列。
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2、保险丝熔断 正确设定切换端子
更换保险丝
2 保险丝多次熔断 1、电压切换端子设定不良2、线路短路或烧坏 正确设定切换端子
更换电源单元
3 [RUN]LED灯不亮 1、程序错误2、电源线路不良3、I/O单元号重复4、远程I/O电源关，无终端 修改程序
更换CPU单元
修改I/O单元号
接通电源
4 运行中输出端没闭合（[POWER]灯亮） 电源回路不良 更换CPU单元
5 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
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、未加外部输入电压 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（输入指示灯也灭） 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 16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、端子螺钉松驰 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
5、外部输入接触时间短 调整输入组件
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 更换组件
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ON/OFF动作 1、外部输入电压低 使外部输入电压在额定值范围
2、噪音引起的误动作 抗干扰措施：
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 把端子板补充插入、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 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器
3、CPU不良 更换CPU单元
8 输入动作指示灯不亮（动作正常） LED灯坏 更换单元
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 把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器
5、保险丝熔断 更换保险丝
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OUT指令的继电器编号重复 修改程序
3、噪音引起的误动作 抗噪音措施：
装抑制器、装绝缘变压器、用屏蔽线配线等
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8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、保险丝熔断 更换保险丝
4、CPU不良 更换CPU单元
9 输出指示灯不亮（动作正常） LED灯坏 更换单元S7-300具有非常强大的故障诊断功能，通过STEP 7编程软件可以获得大量的硬件故障与编程错误的信息，使用户能迅速地查找到故障。
这里的诊断是指S7-300内部集成的错误识别和记录功能，错误信息在CPU的诊断缓冲区内。有错误或事件发生时，标有日期和时间的信息被保存到诊断缓冲区，时间保存到系统的状态表中，如果用户已对有关的错误处理组织块编程，CPU将调用该组织块
数十年以来，可编程逻辑控制器(PLC)始终是工厂自动化和产业过程控制有机组成的一部分。从简单的照明功能到环境系统、再到化学加工等各种应用，都离不开PLC控制。这些系统具备很多功能，提供各种模拟和数字输进/输出接口、信号处理、数据转换以及各种不同的通讯协议。PLC的所有元件和功能都以控制器为中心，而控制器则针对某项具体任务进行编程。
基本的PLC组件必须足够灵活并可配置，以满足不同工厂和应用的需求。输进激励(无论是模拟还是数字信号)来自机器装置、传感器或过程事件，表现为电压或电流。PLC必须正确地为CPU提供解析并转换激励信号，CPU进而确定一组发给输出系统的指令，而后者控制着安装在工厂或另一产业环境的执行机构。
现代PLC起源于上世纪60年代，在随后的几十年中，通用功能和信号通道发生了少许变化。然而，21世纪的过程控制为PLC提出了更加艰巨的新要求：更高性能、更小体积和更大的功能灵活性。必须内置保护功能，防止潜伏的破坏性静电放电(ESD)、电磁干扰和射频干扰(RFI/EMI)，以及恶劣的产业环境中常见的大幅值瞬态脉冲。
可靠设计
PLC需要在产业环境中无故障工作数年，而这种环境对于为PLC提供卓越灵活性和精密性的微电子元件有较大损害。Maxim比任何一家混合信号IC厂商都更能理解这一状况，由于我们在成立之初就以卓越的产品可靠性和创新方案于同行业竞争者，确保高性能电子器件免受恶劣环境的损害，包括高ESD、高瞬态电压摆幅和EMI/RFI。设计职员已经普遍认可Maxim的产品，由于这些产品解决了模拟、混合信号设计的困难，并将年复一年坚持不懈地解决这类题目。
更高集成度
PLC具有4至数百路输进/输出(I/O)通道，支持各种不同规格的应用，因此，尺寸和功率也像系统精度、可靠性一样重要。Maxim坚持在IC中集成正确的功能，始终保持同行业的地位，从而减小了总体系统的空间和功率需求，得到更加紧凑的设计。Maxim能够以小尺寸提供数百款低功耗、高精度IC，使得系统设计职员能够构建完全满足苛刻的空间、功耗要求的精密产品。
工厂自动化—新发明
装配生产线是人类历史上相当新的发明创造，很多国家都在同一时期涌现出了类似的创新方案。我们在此列举了美国的几个示例。
Samuel Colt (美国*制造商)在19世纪中叶展示了一种通用部件。早期的*需要独立制造每杆枪的部件，然后再分别进行组装。为了实现自动装配，Colt先生尝试把10只枪的所有部件分别放置在不同箱子内，然后随机地从箱子里抓取这些部件并组装成一只枪。20世纪初期，Henry Ford进一步拓展了大批量生产技术。他设立了固定装配厂，汽车在生产线上传递到不同车间。雇员只需要了解很少的装配知识，在以后的工作中也只进行这类工作。1954年，George Devol申请了美国专利2,988,237，这项专利标志着产业机器人的诞生，该机器人命名为Unimate。20世纪60年代末期，General Motors?使用PLC组装汽车的自动变速器。Dick Morley—PLC之父，为GM?开发了PLC (Modicon)，他的美国专利3,761,893是当今很多PLC的基础。
基本的PLC操纵
过程控制可以简单到何种程度? 我们以一个常见的家用加热器为例进行说明。
加热器部件密封在一个容器内，便于系统通讯。这个概念可以扩展到远端控制的家用恒温加热器，通讯间隔在几米左右，通常采用电压控制。
现在，我们在这个小型简单过程控制系统的基础上加以拓展，一个工厂需要哪些控制和配置?
远间隔传输线的阻抗、EMI和RFI使得电压控制方案的实施非常困难，这种情况下，电流环不失为简单、有效的解决方案。由基尔霍夫定律可知，电流环中任何一点的电流即是环路中其它所有点的电流，由此可以抵消传输线阻抗的影响。由于环路阻抗和带宽较低(几百欧姆，并且< 100Hz)，EMI和RFI的杂散拾取被降至小。PLC系统对于适当的控制非常有用，例如工厂生产系统。
家用电热器，一个简单的过程控制示例。
工厂远程通讯
PLC的电流环传输
电流控制环的应用始于20世纪早期的电传打字机，早使用的是0–60mA环路，后来改为0–20mA环路，PLC系统率先采用了4–20mA环路。
4–20mA电流环有很多上风。在传统的分立器件设计中需要仔细计算，而且与当前的集成4–20mA IC相比，电路占用很大空间。Maxim推出了几款20mA器件，包括MAX15500和MAX5661，可有效简化4–20mA PLC系统设计。
丈量到的任何电流值都代表一定的信息。实际应用中，4–20mA电流环路工作在0mA至24mA电流范围。但0mA至4mA和20mA至24mA电流范围用于诊断和系统校准。由于低于4mA和高于20mA的电流用于诊断，可以以为介于0mA和4mA之间的读数表示系统中传输线断开。同样，介于20mA和24mA之间的读数可以表示系统中出现潜伏的短路故障。
4–20mA通讯的增强版称为高速可寻址远端传感器(HART?系统)，该系统向下兼容4–20mA仪表。在HART系统中，采用基于微处理器的智能化集成现场器件能够实现双向通讯。根据HART协议，能够在同一4–20mA模拟电流信号线对上承载附加的数字信息，用于过程控制。
PLC的功能可划分成几个功能组。很多PLC厂商将这些功能集成为独立模块，每个模块所具备的功能随具体应用而有所不同。很多模块具有多种功能，可与多种传感器接口连接。然而，多数情况下会针对特殊应用设计专用模块或扩展模块，例如：电阻温度检测器(RTD)、传感器或热电偶传感器。通常，所有模块具备相同的核心功能：模拟输进、模拟输出、分布式控制(例如现场总线)、接口、数字输进和输出(I/O)、CPU以及电源。我们将逐一说明这些核心功能，传感器和传感器接口将在其它章节分别先容。
PLC简化框图
