西門子PLC模塊6ES7318-3EL01-0AB0

保養 

設備定期測試、調整

（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發現松動的地方及時重新堅固連接；

（2） 對柜中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓；

設備定期清掃

（1） 每六個月或季度對PLC進行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復后送電并啟動PLC主機。認真清掃PLC箱內衛生；

（2） 每三個月更換電源機架下方過濾網；

檢修前準備

（1） 檢修前準備好工具；

（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護裝置及認真作防靜電準備工作；

（3） 檢修前與調度和操作工聯系好，需掛檢修牌處掛好檢修牌；

設備拆裝順序及方法

（1） 停機檢修，必須兩個人以上監護操作；

（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關從“運行”轉到“停”位置；

（3） 關閉PLC供電的總電源，然后關閉其它給模坂供電的電源；

（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲，電源機架就可拆下；

（5） CPU主板及I/0板可在旋轉模板下方的螺絲后拆下；

（6） 安裝時以相反順序進行；

檢修工藝及技術要求

（1） 測量電壓時，要用數字電壓表或精度為1%的*表測量

（2）電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下；

（3） 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數據不混亂；

（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊RAM內容將丟失；

（5） 輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（超時）燈亮；

（6） 撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產生靜電的物品；

（7） 更換元件不得帶電操作；

（8） 檢修后模板安裝一定要安插到位

電池更換

編輯

當PLC的用戶程序要保留在RAM中時，就會用到電池，電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會下降，當其下降到不足以保證RAM中數據時，RAM中的程序就會丟失。如果用戶沒有備份程序，就會相當麻煩。

一般PLC內部設有電池電壓檢測電路，當電壓下降到一定程度時，PLC就會報警，提醒更換電池。PLC的使用說明書都有提供更換電池的方法。一般來 說，PLC在斷電后，因為PLC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也足夠RAM內的數據保持一段時間，所以如果取掉電池后在短 時間內（通常5分鐘）再將新電池換上去，數據是不會丟失的。

但用戶實際使用PLC的環境情況不盡相同，例如電容的容量下降，RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會加快PLC斷電后電容的放電速度，從而使時間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序*。因為電源始終會 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當然更換時亦要小心應對，注意電池的極性以及避免短路情況發生。

好是把PLC通電15分鐘（給內部電容充電），斷電，在5分鐘內換好新的電池，再上電試一下。

西門子PLC有帶卡的，有不帶電池的；也有帶卡的，帶電池的。程序存在MMC卡中，如果沒有存儲卡，需要電池保存程序的，更換電池時候務必注意，帶電的情況下，將舊電池取出來，然后將新電池換上即可。

優點

編輯

可靠

PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時，系統的維修簡單，維修時間短。Plc采用了一系列可靠性設計的方法進行設計。例如：冗余的設計。斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復。PLC是為工業生產過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大大降低。

易操作

PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不容易發生操作的錯誤。對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據所需要的地址編號或接點號進行搜索或程序尋找，然后進行更改。PLC有多種程序設計語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統發生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。

靈活

PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應用面拓展。操作十分靈活方便，監視和控制變量十分容易。

西門子PLC S7-300系列PLC安裝及注意事項：

一、輔助電源功率較小，只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);

二、 一般PLC均有一定數量的占有點數(即空地址接線端子)，不要將線接上;

三、 PLC存在I/O響應延遲問題，尤其在快速響應設備中應加以注意。

四、輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時宜選用)，輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等);

五、輸入/斷開的時間要大于PLC掃描時間;

六、PLC輸出電路中沒有保護，因此應在外部電路中串聯使用熔斷器等保護裝置，防止負載短路造成損壞PLC;

七、 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC;

八、接地端子應獨立接地，不與其它設備接地端串聯，接地線裁面不小于2mm2;

九、 輸入、輸出信號線盡量分開走線，不要與動力線在同一管路內或捆扎在一起，以免出現干擾信號，產生誤動作;信號傳輸線采用屏蔽線，并且將屏蔽線接地;為保證 信號可靠，輸入、輸出線一般控制在20米以內;擴展電纜易受噪聲電干擾，應遠離動力線、高壓設備等。

 西門子PLC模塊6ES7318-3EL01-0AB0

冗余環網，各臺交換機通過冗余環口依次進行連接，如下圖高速冗余環網HSR。SCALANCE X400可以作為冗余管理器RM，管理冗余環網，為了保證系統的快速重構和穩定性多50個交換機連接在環上。除了其它交換機需要設置冗余環口，在網絡正常的情況下，RM的其中的一個冗余環口會處于斷開狀態。這樣整個網絡處于一種線型結構。冗余管理器監控網絡狀態，當網絡上的連接線斷開或交換機故障，它會通過一個替代路徑恢復另外一種線型結構。整個網絡的重構時間小于0.3秒。如果問題被消除，會恢復原有的線型結構。在一個環網中，只能存在一個交換機組成冗余管理器。環網可以是電氣環網也可以是光纖環網，也可以是電氣和管線混合的環網。另外，可以利用SCALANCE X 400的千兆端口，組成高速冗余的千兆環網。

高速冗余環網HSR                                          環間熱備STBY

環網之間的冗余備份STBY，通過兩臺交換機各自連接到另外一個環網的兩臺交換機，如上圖環間熱備STBY。僅需要在同一個環網中的兩個交換機A和B（與另外一個環網進行冗余連接）進行組態，即可完成環網之間的連接冗余。這兩個交換機A和B通過網絡相互交換數據來同步它們的運行狀態，其中一臺設備作為Master，另外一臺設備作為Slave。在網絡正常的情況下，僅是Master與另外一個環網的連接是激活的，即通訊數據通過該連接完成兩個環網之間的通訊。如果Master的連接斷開或Master交換機故障，這時Salve會激活其連接，這時兩個環網之間的數據就通過Slave的連接來完成。如果故障恢復，Master會重新作為環網之間的激活連接。STBY可以是電氣連接也可以是光纖連接。另外，可以利用
SCALANCE X 408的千兆端口，組成千兆環網冗余熱備。

SCALANCE X 400冗余環網組態：

SCALANCE X 400環網間熱備組態：

PROFINET循環的實時通信報文基于IEEE802.3，具有4個字節的VLAN標簽（IEEE802.1p），該標簽其中的3個位可以表示PROFINET實時數據的優先級，參考圖1 PROFINET實時報文。

圖1 PROFINET實時報文

PROFINET循環的實時數據報文具有優先級，且用戶優先級為6。VLAN標示符VID=0表示報文僅包含優先級信息，而不是一個有效地VLAN標識。
報文具有“用戶優先級”符合IEEE802.1p標準，IEEE802.1p具有如下特點：
支持IEEE802.1p的交換機會優先轉發高優先級的數據，IEEE802.1p標準

• 通過在OSI 2層給數據加入優先級以及交換機中的不同隊列分配，實現加速報文轉發。
• TCI中包含表示服務種類(Class of Service)的3個位，這樣CoS服務就有8個優先級，其中0為低優先級，而7為高優先級。
• 不同的應用按照不同的方式進行處理
• 賦予實時應用更高的優先級
• 賦予普通的應用較低的優先級
  這樣在IEEE802.1p的支持下，用戶終端主機能請求所提交流量的優先等級，網絡設備則在幀頭上設置相應的標記予以實施。802.1p可以將以太網中的流量分為8個優先等級，將時間敏感的視頻/音頻以較高的優先級在交換式以太網中傳送，以支持以太網上各類業務的QoS。參考表1 。

表1

目前，許多以太網交換機都能夠支持多優先級業務的分類處理，即支持IEEE802.1p，根據數據幀中的“用戶優先級”字段內容的不同進行緩存、數據轉發等操作。理想情況下，以太網交換機能支持的優先級與802.1p規定的優先級相同，但實際情況有時并非如此。
西門子的SCALANCE X以太網交換機產品中，X-00系列具有兩個優先級堆棧，高的優先級堆棧處理具有用戶優先級4，5，6，7的數據，低的優先級堆棧處理具有用戶優先級3，0，1的數據。對于SCALANCE X100系列到SCALANCE X400系列所支持的優先級與IEEE802.1p所規定的優先級相同。具有4個優先級堆棧，每個堆棧處理不同用戶優先等級的數據，參考圖2 SCALANCE X交換機優先級堆棧。SCALANCE X以太網交換機會根據數據的用戶優先級的不同由內部不同的優先級堆棧來處理。這也表明SCALANCE X100系列到SCALANCE X400系列的產品可以細分用戶優先級的數據，對于用戶優先級6，7由高優先級堆棧處理優先轉發。

圖2 SCALANCE X交換機優先級堆棧

SCALANCE X以太網交換機會優先對高優先級的堆棧中的高優先級數據進行轉發。參考圖3 IEEE802.1p報文優先轉發原則。幀1正在被發送，表明不會中斷正在發起的數據傳輸。幀2的優先級低于幀3，所以優先轉發幀3。終端口1的數據幀發送順序為幀1，幀3，幀2。

圖3 IEEE802.1p報文優先轉發原則

除此以外，X200系列以上的SCALANCE X交換機不但可以在Step7中作為IO設備進行組態，也可以在Step7中實現集成診斷。參考圖4 交換機組態。

圖4 交換機組態

在使用SCALANCE X300和SCALANCE X400系列的交換機應用在PROFINET實時應用中，由于這兩種系列的交換機不但支持IEEE802.1p還支持IEEE802.1Q，即VLAN。那么這兩類以太網交換機則認為VLAN ID=0的幀不帶有VLAN標簽。這意味著PROFINET實時報文（VID=0）在這兩類交換機之中轉發不具有優先級，與普通的數據一樣，不會被交換機優先轉發。所以在使用這兩類交換機時，需要特別注意，這種情況下，可以使用2種方式來改善：
種情況，就是使用SCALANCE X200系列以下的交換機，這樣由于這些系列的交換機不支持IEEE802.1Q，僅支持IEEE802.1p，所以會優先轉發PROFINET實時數據。
第二種情況，如果使用SCALANCE X300/400時，且PROFINET實時數據與普通數據在一個通道上進行傳輸，需要給PROFINET的數據傳輸通道設置VLAN。例如圖5 組態舉例。PROFINET IO控制器和IO設備的PROFINET實時通信與PC1和PC2的普通通訊，例如TCP/IP，共同占用2臺SCALANCE X400之間的通道。由于SCALANCE X400支持IEEE802.1Q，交換機會認為PROFINET 實時數據與普通的TCP/IP數據的優先級一樣，這樣不會優先轉發PROFINET實時數據。

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