西门子PLC控制器6ES7317-2EK14-0AB0

PLC执行程序的过程分为哪三个阶段？

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段，PLC的扫描工作过程:

（1）输入采样阶段。在这一阶段中，PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号，并将各输入状态存入对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷断。在程序执行阶段和输出刷新阶段中，输入映像存储器与外界隔离，其内容保持不变，直至下一个扫描周期的输入扫描阶段，才被重新读入的输入信号刷新。可见，PLC在执行程序和处理数据时，不直接使用现场当时的输入信号，而使用本次采样时输入到映像区中的数据。一般来说，输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则可能造成信号的丢失。

（2）程序执行阶段。在执行用户程序过程中，PLC按照梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左至右、从上到下的步骤逐个执行程序。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。程序执行过程中，当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入"对应输入端子状态，从输出映像寄存器“读入"对应元件（“软继电器"）的当前状态。然后进行相应的运算，运算结果再存入输出映像寄存器中。对输出映像寄存器来说，每一个元件（“软继电器"）的状态会随着程序执行过程而变化。

（3）输出刷新阶段。程序执行阶段的运算结果被存入输出映像区，而不送到输出端口上。在输出刷新阶段，PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器，然后由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。如果内部输出继电器的状态为“1"，则输出继电器触点闭合，经过输出端子驱动外部负载。全部输出设备的状态要保持一个扫描周期。

什么是PLC的响应时间?在输出采用循环刷新和直接刷新方式时,响应时间有何区别?
从PLC收到一个输入信号到PLC向输出端输出一个控制信号所需的时间，就是PLC的响应时间，使用循环刷新时，在一个扫描周期的刷新阶段开始前瞬间收到一个信号，则在本周期内该信号就起作用了，这时响应时间短，等于输入延时时间、一个扫描周期时间、输出延迟时间三者之和；如果在一个扫描周期的I/O更新阶段刚过就收到一个信号，则该信号在本周期内不能起作用，必须等到下一个扫描周期才能起作用，这时响应时间长，它等于输入延迟时间、两个扫描周期时间与输出延迟时间三者之和；在使用直接输出刷新时，长响应时间等于输入延迟时间、一个扫描周期时间、输出延迟时间三者之和

西门子PLC S7-300模拟量输入模块对比

　　在实际工程项目中，我们常用的模拟量输入模块有多种类型，本文下面选择两种常用的模拟量输入模块进行说明，它们的订货号是6ES7 331-7KF02 0AB0（以下简称A）和6ES7 331-1KF02 0AB0（以下简称B），下面就对它们的技术指标做一个比较：

　　1. 模拟量输入模块A和B都是8个模拟量的输入点数，其中模块A允许有4个点作为电阻测量的模拟量输入点数，模块B允许有8个点作为电阻测量的模拟量输入点数。它们选择的前连接器不同，模块A的前连接器为20针，而模块B的前连接器为40针；

　　2. 模拟量输入模块A和B的输入范围略有不同，模块A允许1~5V，-2.5V~2.5V，-250mV~250mV，-500mV~500mV，-80mV~80mV的电压测量范围；而模块B允许0~10V，-50mV~50mV的电压测量范围；对于电流的测量范围，模块A比模块B多了-10mA~10mA和-3.2mA~3.2mA两个范围；

　　3. 模拟量输入模块A和B的输入范围类型不同，模块A可以实现热电偶的输入信号，模块B没有此功能；对于热电阻类型的输入信号，模块A能实现并能进行温度补偿，而模块B没有温度补偿功能；

　　4. 模拟量输入模块A和B的测量精度不同，模块A在单极性情况下，测量精度能达到15位，在双极性的情况下为9，12，14位；模块B的测量精度为13位；

　　5. 模拟量输入模块A和B的中断，诊断功能不同。模块A可对通道0和通道2设置参数，实现诊断中断，对于极限值也可以设置参数；而模块B不具备中断和诊断中断功能

硬件及络组态本文以采1个315-2PN/DP，1个S7-200 ART PLC为例，介绍它们之间S7通信。
在STEP7中创建一个新项目，项目名称为S7-300-ART。1个S7-300，在硬件组态中CPU 315-2 PN/DP。如图4所示。

图4 STEP7 项目中S7-300点

设置CPU 315-2PN/DPIP地址：192.168.0.1，如图5所示。硬件组态完成后，即可下载该组态。

图5 设置CPU PN IP地址

打开“NetPro"设置络参数，选中CPU 315-2PN/DP，在连接列表中建立新连接。步骤如图6所示。

图6 NetPro组态视图中新连接

选择 Unspecified 点，选择通协议 S7 connection， Apply，如图7所示。

图7 组态新连接

在弹S7 connection属性对话框中，勾选 Establish an active connection,设置Partner address:192.168.0.2(S7-200 ART PLC IP 地址)，如图8所示。

图8 设置S7连接参数
"Address Details" ，再弹来对话框设置 Partner Slot 为1，如图9所示。 OK即可关闭该对话框。

图9 设置“address details"参数

络组态创建完成后，需要编译，如图10所示。

电气故障的排除是维修电工的一项重要工作，要彻底排除故障，必须清楚故障发生的原因，更重要的是能从理论上分析、解决故障发生，要具有一定的专业理论知识，要掌握排除故障的方法。
电气电路的故障分析顺序一般是这样的：
1）首先是分析供电电源部分：测量电源看有没有电或缺相，如果电源不正常，看一下供电电源的断路器是否跳闸，二次控制电路的熔断器或熔丝是否烧断，电源开关的触点是否良好。在实际工作中，很多人往往忽略了这一步。如果设备的供电部分正常，这一步可以跳过。
2）检查设备的输入部分：在闭环的自动控制系统中，如果没有输入信号或输入信号不正常，则系统时无法正常工作的。检查输入传感器是否故障或断线，在电气控制中，如果功能输入按钮触点不正常或是继电器的自保触点接触不良，电控系统也不能正常工作。如果所有的输入信号显示正常或功能控制按钮及自保触点正常则此步跳过。
3）检查设备的输出部分：如果控制器的输出信号有，但执行器（如变频器）不动作，说明是执行部分有问题或到执行器的连线有问题。在电气控制中，检查输出到电动机等用电设备去的电源是否正常，有无缺相问题，如果正常，说明是用电设备（或电动机）自身有问题。如果控制器的输出信号正常，则跳过此步。
4）检查中间电路及主控制器：由电源开始按从上向下的顺序检查中间电路，看到底是哪个部件出现的断电或缺相，然后解决之。对于主控制器（如plc），先单点检查输出口的动作和输出信号是否正常，如果正常再重点检查程序看是哪里有问题。
　　电气故障现象是多种多样的，同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障可能是同种故障现象的同一性和多样性，会给查找故障带来复杂性。但是，故障现象是查找电气故障的基本依据，是查找电气故障的起点，因此要对故障现象仔细观察分析，找出故障现象中*主要的、*典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。很多电气故障的排除，必须依靠专业理论知识才能真正弄懂弄通。电气维修人员与其他工种维修人员比较而言，理论性更强，有时候没有理论的指导很多工作根本无法进行，因此要具有一定的专业理论知识。维修人员为了更好地提高自己在实际工作中有效解决实际问题的能力和维修水平，应不断加强自身专业理论知识的学习和提高操作技能水平，当发生电气故障时，能够准确地查找其故障所在，从而排除故障使电气设备能够正常稳定地运行。维修电工电气故障常见排除法如下：
一．直观法
　　直观法是根据电气故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判定故障的方法。
（1）检查步骤：
　　调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否接近电气、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电气有无进水、油垢，开关位置是否正确等。
　　试车：通过初步检查，确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注重有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注重检查电气的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。
（2）检查方法：
　　观察火花：电气的触点在闭合、分断电气或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电气故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电气的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。　　控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判定为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有稍微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路。
二．测量电压法
　　测量电压法是根据电气的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
三．测电阻法
　　可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、分布距离较大的电气设备。
四．对比、置换元件法
（1）对比法：
　　把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判定故障。对无资料又无平时记录的电气，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判定故障。
（2）置转换元件法：
　　某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注重，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电气，以免新换元件再次损坏。
五．强迫闭合法
　　在排队电器故障时，经过直观检查后没有找到故障点而手下也没有适当的仪表进行测量，可用一绝缘棒将有关继电器、接触器、电磁铁等用外力强行按下，使其常开触点闭合，然后观察电器部分或机械部分出现的各种现象，如电动机从不转到转动，设备相应的部分从不动到正常运行等。
六．短接法
　　设备电路或电器的故障大致归纳为短路、过载、断路、接地、接线错误、电器的电磁及机械部分故障等六类。诸类故障中出现较多的为断路故障。它包括导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等。
　　对这类故障除用电阻法、电压法检查外，还有一种更为简单可行的方法，就是短接法。方法是用一根良好绝缘的导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。具体操作可分为局部短接法和长短接法。以上几种检查方法，要灵活运用，遵守安全操作规章。对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换；电压测量时应考虑到导线的压降；不违反设备电器控制的原则，试车时手不得离开电源开关，并且保险应使用等量或略小于额定电流；注重测量仪器的挡位的选择。