SIEMENS控制系统维修维护培训

SIEMENS控制系统维修维护培训控制系统构成控制系统的故障诊断及排除控制系统构成Profibus-DPPROFIBUS（以太网）ET200M(S3)ET200M(S5)ET200M(S4)AS-400AS-400OSES/OSET200M(S6)AS-400控制站分布式I/OET200M工程师站/操作员站（西门子工控机）操作员站（西门子工控机）网络通讯卡（CP5611，CP1613）系统组态软件STEP7工业监控软件WinCC控制系统构成AS-400控制站：1.18槽底板：UR2-H2.电源模块：PS407（插入1，10槽）3.中央处理器：CPU412-2DP（插入2，11槽）4.Profibus-FMS通讯模块或工业以太网卡：CP443-5或CP443-15.输入输出信号模块（SM）控制系统构成：AS-400控制站底板的作用：安装各种模块（如：PS，CPU，CP，I/O模块等）提供背板总线：I/O总线；通讯总线通过背板总线实现各模块之间的数据和信号交换电源模块所提供5VDC和24VDC通过背板总线供给各模块控制系统构成：AS-400控制站-底板底板的类型：通用型UR：UR1，UR2，UR2-H中央底板型CR：CR2扩展底板型ER：ER1，ER2控制系统构成：AS-400控制站-底板控制系统构成：AS-400控制站-底板底板槽数背板总线应用UR118I/O总线，通讯总线CR或ERUR29I/O总线，通讯总线UR2-H18分段I/O总线，分段通讯总线冗余系统CR118分段I/O总线，通讯总线分段的CRER118有限制的I/O总线ERER29有限制的I/O总线背板总线：1.I/O总线：并行的背板总线，用于作高速的I/O信号交换。通过I/O总线，各种I/O模块的过程数据得到实时处理。2.通讯总线：串行的背板总线，用于作大量的并行式I/O信号的高速交换，如各种通讯、功能模块等与CPU之间的数据交换。控制系统构成：AS-400控制站-底板安排模块的规则：1.电源模块必须插在底板的最左边（槽1）。当采用UR2-H时，电源模块必须插在每个分段的第一个槽。2.在扩展底板中，接收IM模块必须插在底板的最右边。当采用UR2-H时，接收IM模块必须插在每个分段的最后一个槽。控制系统构成：AS-400控制站-底板各种模块在不同底板中的应用控制系统构成：AS-400控制站-底板模块底板UR1，UR2（作中央底板用）UR1，UR2（作扩展底板用）UR2-HCRER1，ER2PS●●●●●CPU●●●CP●●●●发送IM●●●接收IM●●●SM●●●●●控制系统构成：AS-400控制站-电源模块电源模块的特点：•采用封闭结构的模块设计，安装在底板上。•插入式的AC/DC供电连接。•保护级别：IP20。•两种输出电压：5VDC和24VDC，并公用一个地。•监视两个输出电压，如其中一个发生故障，该模块输出一个报错信号给CPU。•具有输出短路保护功能。电源模块的特点：•具有电池后备功能。当掉电时，所有的参数设置和内存里的内容由电池保持。•在前面板上有运行和故障指示灯。控制系统构成：AS-400控制站-电源模块控制系统构成：AS-400控制站-电源模块电源模块各个指示灯的含义：“INTF”内部错误指示灯为红色表示有内部错误；灯熄灭则表示正常。“DC5V”指示灯为绿色表示正常，灯熄灭则表示5伏输出电压故障。“DC24V”指示灯为绿色表示正常，灯熄灭则表示24伏输出电压故障。控制系统构成：AS-400控制站-电源模块电源模块各个指示灯的含义：“BAF”电源后备故障指示灯为红色表示后备电池电压低，灯熄灭则表示正常。“BATTF”后备电池故障指示灯为黄色表示后备电池空或没有，灯熄灭则表示正常。控制系统构成：AS-400控制站-电源模块CPU的作用：1.整个控制系统的核心2.储存和运行操作系统程序3.储存和运行用户程序4.与各种功能模块及I/O模块进行数据交换5.进行实时的连续及顺序控制（如PID控制，泵和电机的启停等用户所需的控制）6.完成自诊断，接收各种模块的诊断信息。控制系统构成：AS-400控制站-CPUCPU内存分配：1.装载存储器：用于储存用户程序，可扩展。2.工作存储器：用于运行用户程序，内置。3.系统存储器：用于输入/输出变量，中间变量，数据块，计时器，计数器，块堆栈，中断堆栈及暂存变量区，可扩展。控制系统构成：AS-400控制站-CPUCPU中运行的程序：1.操作系统2.用户程序控制系统构成：AS-400控制站-CPU操作系统的任务：处理CPU再启动。刷新过程映象的输入部分及将输出部分送出。执行用户程序。检测中断并执行中断程序。检测并处理错误。管理内存。与操作员站、工程师站及其它设备通讯。控制系统构成：AS-400控制站-CPU用户程序的任务：执行用户所规定的控制任务。指定CPU重新启动后的初始值。处理过程数据（如AI，AO，DI，DO等）。处理程序运行过程中干扰。控制系统构成：AS-400控制站-CPUCPU程序执行顺序：控制系统构成：AS-400控制站-CPUCPU前面板上的指示灯：控制系统构成：AS-400控制站-CPU控制系统构成：AS-400控制站-CPU指示灯表示的含意RUNSTOP亮灭CPU在运行状态。灭亮CPU在停止状态。如果是由于故障引起CPU停止，内部或外部错误指示灯亮。闪亮2Hz闪亮2HzCPU在有问题状态。内部、外部错误或强制指示灯闪亮。闪亮亮CPU在保持状态，或CPU在重新启动。X闪亮清内存。控制系统构成：AS-400控制站-CPU指示灯表示的含意INTFEXTFFRCE亮XX内部错误（程序或参数设置错误）。X亮X外部错误。XX亮有强制命令在执行。控制系统构成：AS-400控制站-CPU指示灯表示的含意BUS1FBUS2F亮X在MPI或Profibus-DP1上发生故障。X亮在Profibus-DP2上发生故障。闪亮X一个或多个设备在Profibus-DP1上无响应。X闪亮一个或多个设备在Profibus-DP2上无响应。CPU模式选择开关控制系统构成：AS-400控制站-CPU控制系统构成：AS-400控制站-CPU开关位置解释RUN-P对于启动，如果没有错误或限制的话，CPU可以进入运行状态，并运行用户程序。钥匙在此位置不能取出。程序可以用编程器读出，也可下装到CPU。RUN对于启动，如果没有错误或限制的话，CPU可以进入运行状态，并运行用户程序。钥匙在此位置能取出，以防止非专业人员改变操作状态。程序可以用编程器读出，但不能下装到CPU和修改程序。如果在CPU内设置一个密码，就可修改程序。控制系统构成：AS-400控制站-CPU开关位置解释STOPCPU进入停止状态，不能执行运行用户程序。钥匙在此位置能取出。以防止非专业人员改变操作状态。程序可以用编程器读出，也可下装到CPU。MRES清内存并重新启动CPU。通讯模块的作用：用于连接Profibus-FMS或以太网的通讯接口模块。将CPU所有的过程数据通过通讯模块传送给所有连在网上的操作站和工程师站。将所有的操作站和工程师站写下数据通过通讯模块传送给CPU。控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块通讯模块的作用：在首次下装后，通过通讯模块工程师站或编程器可以对CPU进行组态。在工程师站或编程器上通过通讯模块对CPU进行在线监视。在工程师站或编程器上通过通讯模块对CPU进行在线诊断。控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块控制系统构成：AS-400控制站-通讯模块停止（黄）运行（绿）内部错误（红）外部错误（红）CP状态亮闪亮灭灭正在启动灭亮灭灭运行闪亮亮灭灭正在停止亮灭灭灭停止亮灭灭亮由于外部错误停止闪亮灭灭灭等待固件刷新，10秒后上电。闪亮灭亮亮等待固件刷新，由于CP有不完整的版本固件。灭亮灭亮运行，但Profibus有错。闪亮闪亮闪亮闪亮模块错误或系统错误。AS-400控制站的安装：1.安装底板2.安装电源模块3.安装CPU4.安装通讯模块控制系统构成：AS-400控制站AS-400控制站的安装：控制系统构成：AS-400控制站AS-400控制站电源模块的接线：控制系统构成：AS-400控制站AS-400控制站电源模块的接线：控制系统构成：AS-400控制站AS-400控制站接线时线径的规定：控制系统构成：AS-400控制站AS-400控制站的接地：控制系统构成：AS-400控制站信号模板(SM)-对各种通用信号都适合的模板信号模板可用于所有的通用信号可连接在任何地方带中断和诊断功能的信号模板可以更加快速的响应预接线技术使得安装/维护简单化螺钉型/弹簧型/簧片端子简单,快速的模板更换甚至可以在运转过程中更换模板高度的集成节省空间数字量信号模板-适用于所有的应用(*viaET200M)数字量输入24-60VAC/DC80-264VDC74-264VAC------16,32Switches2-wireBEROsutc.TypATypB—xNamur/Ex(i)数字量输出5-138VDC5-264VAC.0,5/1/2A8,16,32电子式/继电器—TypATypB—xNamur/Ex(i)电压范围..电流范围通道数传感器..诊断Ex(i)*模拟量信号模板-适用于所有的应用模拟量输入+/-80mV...10V,+/-20mA,4...20mAetc.8,16Pt100,Pt1000,Ni100,thermocouplesB,R,S,T,E,J,K,N,U,L8to16-bitincl.Signbit0.05...100msTypATypB—xEx(i)模拟量输出+/-10V,0...10V+/-20mA,4...20mA,etc.8--12-bitincl.Signbit0.4...1msTypATypB—xEx(i)电压范围电流范围通道数量传感器(包括线性化)分辨率转换时间诊断*特殊特性*(*viaET200M)分布式I/OET200M的特点：基于高速的Profibus-DP，可以与CPU进行高速的数据交换。可安装在控制室，也可安装在现场。如安装在现场，可大大地降低电缆成本。克服传统的PLCI/O模块只能安装在控制室的弱点。为将来连接基于Profibus-DP的变送器和变频器作好准备。可以带电更换模块。控制系统构成：分布式I/OET200MProfibus-DP：Profibus-DP是开放总线系统，采用“DP”传输协议。“DP”为德文分布式I/O的缩写。Profibus-DP使CPU和分布式I/O之间进行高速、循环的数据交换。Profibus-DP可以是电气网络（采用屏避双绕线），也可以是光纤网络（采用光缆）。电气的Profibus-DP传输速率与距离有关，见下表。主从方式，CPU为主站，分布式I/O为从站。控制系统构成：分布式I/OET200M控制系统构成：分布式I/OET200M传输速率每个网段的电缆长度9.6～187.5Kbps1000米500Kbps400米1.5Mbps200米3～12Mbps100米分布式I/OET200M的构成：安装导轨。Profibus-DP接口模块IM153-1，2，3。S7-300的I/O模块。每个ET200M只能安装8块I/O模块。Profibus-DP总线连接器和电缆。如需要带电更换模块功能。则要安装总线模块（PS/IM，IM/IM，BM）。控制系统构成：分布式I/OET200M控制系统构成：分布式I/OET200M分布式I/OET200M的构成：安装导轨。Profibus-DP接口模块IM153-1，2，3。S7-300的I/O模块。每个ET200M只能安装8块I/O模块。Profibus-DP总线连接器和电缆。如需要带电更换模块功能。则要安装总线模块（PS/IM，IM/IM，B