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1 變頻器控制電路故障

主要包括主控制電路板、開關電源板、功率變換器、濾波電容等控制電路的故障。該故障主要表現為+5v、+12v直流開關電源電路燒壞、整流橋濾波電容擊穿、中間直流回路故障、IGBT功率變換器因過熱燒壞、控制電路板輸出繼電器燒壞、驅動電路故障、充放電電路故障等。

2 變頻器散熱直流風扇故障

風扇屬于易損件，對連續工作的場合，其工作壽命一般為2～5年，但由于受不同應用場合環境的影響，譬如外環境溫度高，散熱情況差，直流風扇被塵埃粘住停轉等等，都是造成變頻器故障較頻繁的一個。同時，由于變頻器品牌和型號較多，各種變頻器所選擇的直流風扇的額定電流和大小也各不相同，不能實現相互通用，這給現場維修工作帶來較大不便。

3 大容量濾波電容故障

對*連續運行的變頻器一般情況下，應2～5年更換維護一次大容量濾波電容，否則就容易出現電容故障。電容故障主要因擊穿產生漏液、鼓包等現象，達不到平滑直流的工作要求。

4 變頻器控制面板故障

該故障的多數故障特征為操作面板無顯示或操作鍵失靈故障，現場變頻器故障維修主要有操作面板與主機連接線斷路、操作面板接頭松動、操作鍵老化以及操作鍵操作鎖定等原因引起。

5 變頻器外圍控制電路器件故障

變頻器本身*，但外部控制電路發生故障。主要表現有交流接觸器、各種繼電器、空氣開關、PIC可編程器、諧波抑制器、變頻柜散熱交流風扇、保險熔斷絲、現場顯示儀表和報警電路器件等控制電路器件的故障。

6 變頻器外圍通風散熱條件差

主要表現在變頻柜整機內部過于狹窄，散熱通風效果差，導致散熱不良；部分變頻器工作環境惡劣，變頻柜內塵埃集聚較多，嚴重影響變頻器正常運行，甚至造成停機故障；變頻柜散熱導流交流風扇屬于易損件，使用壽命一般為2年左右，尤其在夏天，室內沒有空調降溫，散熱系統一旦不暢，就會引起變頻器過熱停機報警頻發等現象的發生。

7 功率不匹配，造成“小馬拉大車"問題而產生的變頻器故障

由于變頻器投入安裝時開發商追求成本需要，當時選擇了變頻器功率小于電機額定功率的產品，但隨著運行參數的變化，需要在較高頻率下運行，就出現了“小馬拉大車"問題，zui終導致變頻器長時間在超負荷下運行，產生主控電路故障。

8 變頻器內驅動電路故障

造成驅動電路損壞的原因有多種，一般來說出現的問題也無非是U、V、W三相無輸出，或者輸出不平衡，再或者是輸出平衡，但在低頻運行的時候出現抖動，還有啟動報警等故障現象，這些都屬變頻器驅動電路問題。

9 變頻器主要故障原因及預防措施

由于使用方法不正確或調試運行參數設置不合理，將容易造成變頻器誤動作及停機故障報警。為確保變頻節能控制設備的良好運行，做好對變頻器故障原因分析和預防工作非常必要。變頻器在正常使用6-10年后，就進入故障頻率的高發期，經常出現元器件燒壞、失效、保護停機功能頻繁動作等故障現象。因此，平時的維護保養、去塵、控制溫度等就顯得特別重要。

10 外部電磁感應干擾易造成的故障

如果變頻器周圍存在干擾，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內部，引起控制回路誤動作，造成工作不正常或停機，嚴重時甚至損壞變頻器。在外部采取噪聲抑制措施，干擾源顯得尤其必要。具體解決辦法有：一是盡量縮短控制回路的配線距離，并使其與主線路分離；二是變頻器接地端子應按規定進行，不能同電焊、大功率動力設備接地混用；三是變頻器輸入安裝噪聲濾波器，避免由電源線引入干擾。

高速計數器一般與編碼器或光柵尺配合使用來測量轉速或是位移，且高速計數器不同于普通計數器，你會遇到選擇0-5中哪個高速計數器？8種模式中選用哪種？啟用它并讓它計數等問題，這就涉及到它的兩條指令。此外，PLC的高速計數器如何使用？如何接收編碼器的信號？這是重點。

總之，高速脈沖輸入輸出這方面涉及的知識很多，而且也很重要，建議大家先了解一些運動控制和運動組態的基本知識，然后再學習運動控制指令，比如：初始化運動指令、手動控制指令、回原點指令、RUN指令等等，這些指令在編程時都是能用到的。
接著要解決PLC模擬量功能應用這塊了，會遇到傳說中的PID，PID在工業控制領域屬于常用的控制，它就是閉環控制系統的比例-積分-微分控制算法，大家可以理解為是一種數學算法，PLC如何實現PID控制？這是大家要掌握的內容。

就比如上圖，這是S7-200PLC實現PID控制的三種方式，分別是PID向導、PID指令以及自行編程，其實PID向導和PID指令沒有很大區別，的不同是能使用的工具不同。
PID向導一般是比較常見且提倡的方法（重要），需要了解PID調節控制面板，再就是PID指令了，會涉及到PID回路表，自行編寫PID算法的話，要用到很多公式，這些東西大家要各有側重。

后，PLC的通信功能應用，主要是串行通信和以太網通信。
首先清楚串行通信的分類，按傳輸方式分、接口類型分等等。在這塊，你會遇到自由口通信、MODBUS通信、USS協議通訊等。
MODBUS通信很多設備能用上，這個必須掌握。此外，USS協議通訊和MODBUS通信都是基于自由口通訊而來的，所以串行通訊的重點就是自由口通訊，如何按照協議去編寫程序，或者如何定義協議？這是大家在學習自由口通信時要解決的內容。

比如：S7-200SMART PLC的串行通訊就是基于485接口上的通訊，同時也能擴展一個串行通信口，擴展通信口可支持232和485接口，但究竟用哪個接口這就取決于軟件中的硬件配置了。

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組態保持范圍

單擊“系統塊"(System Block)對話框的“保持范圍"(Retentive Ranges) 節點組態在循環上電后保留下來的存儲器范圍。

圖1.組態數據保存范圍設置窗口

選擇要在上電循環期間保持的存儲區。 為 V 、M、T 或 C 存儲器輸入新值。 
您可將下列存儲區中的地址范圍定義為保持： V 、M、T 和 C 。對于定時器，只能保持保持性定時器 (TONR) ，而對于定時器和計數器，只能保持當前值（每次上電時都將定時器和計數器位清零）。 
默認情況下，CPU 中并未定義保持區域，但可組態保持范圍以保持多 10 KB 的存儲器 空間。

CPU 斷電后的數據保持

CPU 在斷電和上電時對保持性存儲器執行以下操作： 
● 斷電時： CPU 將的保持性存儲器范圍保存到存儲器。 
● 上電時： CPU 先將 V 、M、C 和 T 存儲器清零，將所有初始值都從數據塊復制到 V 存儲器，然后將保存的保持值從存儲器復制到 RAM 。

 所有類型的 CPU，只要是在系統塊里設置了數據保持的數據，斷電后數據都會保存（不依靠于超級電容），但保存的存儲區的范圍大為10K。對于未設置為數據保持的存儲在RAM 中的數據，一旦掉電其數據就會丟失。超級電容可以用于保持實時時鐘，一般上電24小時后通常保持7天。

表1.S7-200 SMART CPU 存儲器地址保持范圍

從 RAM 建立數據塊

要將 CPU V 存儲器當前值保存到數據塊頁面；或者執行下載操作，擔心 RAM 區數據當前值丟失，可以在執行下載操作前，先執行從 RAM 建立數據塊，備份 V 存儲區的當前值。

操作方法如下：

1、備份好源程序，新建空白項目操作

2、選擇 PLC > 從 RAM 建立數據塊（Create Data Block from RAM）菜單命令。如圖2所示

圖2

3、PLC 處于運行狀態，執行操作時，會提示 “ 設置 PLC 為 STOP 模式 ？"，選擇是才可以繼續執行此功能，如圖3所示；如果操作前 PLC 已處于 STOP 狀態，不會出現此對話框

注意：想要執行從 RAM 建立數據塊功能，需要在 PLC 可以切換到 STOP 的情況下才可以操作！

西門子MM440變頻器1.5千瓦
圖3

4、圖3點擊“是"之后出現下面的對話框，如圖4所示，選擇 “是" 將執行更新，將 CPU 中 RAM 區的 V 存儲區數據當前值上傳到數據塊的數據頁中。

如果執行操作時，使用的程序文件是源程序，選擇 " Yes " 前，一定要注意源程序的備份！

圖4

5、等待一段上傳數據的時間，出現對話框，如圖5 所示，點擊" OK "，可以在數據塊中查看 V 區數據

圖5

執行從 RAM 建立數據塊，上載到數據塊中的數據有可能存放的位置

• 用戶定義1：上一次下載數據塊時，在數據塊中用戶自定義過初始值

• _PLC_DATA1：上一次下載數據塊時，未定義初始值，在程序執行過程中修改過的 V 區地址，執行"從 RAM 建立數據塊"命令時，這些已修改的地址會被給一個新的標簽名

• 向導生成的數據塊（例如 PID1_DATA）:上一次下載數據塊時，包含配置完向導后自動生成的數據塊，比如 配置完 PID 后生成如 PID1_DATA 的數據塊，執行"從 RAM 建立數據塊"命令時，依然上傳到此數據塊中

6、將上傳的各個數據塊頁面中的 V 區地址復制，粘貼到要下載的程序文件的數據塊頁面中，此時，一旦下載，數據塊保存到 EEPROM 中，作為 V 存儲區數據的初始值生效。

常見問題

 為什么S7-200 SMART 系統塊設置斷電保持后，數據依舊無法實現斷電保持？

可以根據以下步驟核對設置：

1.確保已設置斷電保持的程序下載到PLC。

2.如果SMART PLC 有連接HMI、上位機或者其他PLC，請先斷開相關的通訊設備，再做測試，避免這些設備給PLC相關地址不斷更新數據。

3.如果根據以上步驟測試均無效，請創建一個空項目，只做系統塊斷電保持設置，重新下載程序后通過狀態圖表給斷電保持范圍內某一地址寫入新值后將PLC斷電再上電查看。

S7-200 SMART 硬件診斷

硬件診斷是判斷設備故障的重要途徑。當CPU不能正常工作時，除了檢查CPU內部的邏輯外還需要判斷該故障是否由于CPU硬件故障造成的。CPU提供了多個途徑來診斷CPU硬件的狀態。

診斷方法介紹

通過模塊指示燈、CPU信息、讀取S7-200 SMART CPU特殊寄存器（SM）的數值這三種方式來診斷S7-200 SMART PLC的硬件故障，這三種方式可以一起使用。

1. 模塊指示燈

S7-200 SMART CPU有一個ERROR狀態指示燈，EM擴展模塊有一個DIAG狀態指示燈，SB電池信號板上有一個Alarm指示燈。這些指示燈都具有故障報警功能。如下圖1. 模塊指示燈所示。

圖1. 模塊指示燈

注意： 
硬件模塊上的指示燈僅僅提示用戶：CPU、EM模塊、SB信號板是否有故障，而不是直接告訴用戶模塊的故障是什么，因為能導致模塊指示燈提示故障的原因不止一個。想要知道故障的詳細信息需要查看CPU的信息和特殊寄存器（SM）的數值。

2. S7-200 SMART CPU信息

S7-200 SMART CPU具有一定的自診斷功能，通過查看CPU信息的方式能快速有效地得到CPU的狀態信息。查看方法：在STEP 7-Micro/WIN SMART軟件菜單功能區選擇“PLC"選項，在PLC選項中的“信息"部分選擇“PLC"，如下圖2. PLC信息的查找方法所示。在CPU信息中，除了能夠得到CPU的硬件信息、運行狀態，還可以得到當前程序的掃描周期等其它有用信息。

圖2. PLC信息的查找方法

圖3. PLC信息

注意： 
CPU的信息是實際CPU的內部信息，因此需要通過STEP 7-Micro/WIN SMART軟件在線連接到CPU上才可以得到該信息。

從CPU的錯誤信息窗口中可以得到CPU致命錯誤、非致命錯誤、當前IO錯誤的信息提示。還包括CPU的產品序列以及固件版本。圖4. 所示。

圖4.CPU錯誤信息

從CPU的時間日志窗口里可以得到CPU的事件列表。其列表是根據時間先后順序記錄CPU事件的。用戶可以查看列表的內容判斷CPU的狀態。 圖5. 所示。

圖5. CPU事件日志

從“掃描速率"頁面可以得到CPU程序實際運行的掃描周期的時間。 圖6. 所示。

圖6. CPU掃描速率

3. 讀取S7-200 SMART CPU特殊寄存器SM的數值

S7-200 SMART CPU內部有特殊寄存器SM，用戶可以借以查看或是更改CPU的系統參數。其中有一些SM區域用來表示CPU硬件狀態，包括CPU訂貨號、序列號、硬件版本、CPU故障信息，以及EM擴展模塊和SB信號板的訂貨號、序列號、硬件版本、故障信息等。通過在線監控相應SM的數值可以得到信息參數來診斷硬件故障。 
根據《S7-200 SMART系統手冊》章節D“特殊存儲器（SM）和系統符號名稱"中關于特殊寄存器的描述，可以得到相應故障的解釋和說明。表1. 特殊寄存器診斷地址列出了S7-200 SMART CPU、EM擴展模塊、SB信號板的SM診斷地址。

表1. 特殊寄存器診斷地址

S7-200 SMART 擴展模塊

為更好地滿足應用要求，S7-200 SMART 系列包括各種擴展模塊和信號板。 可以將這些擴展模塊與標準 CPU 型號（SR20ST20、SR30ST30、SR40ST40、或 SR60ST60）一起使用，給 CPU增加附加功能。 下表列出了當前提供的擴展模塊。 有關特定模塊的詳細信息，請參見S7-200 SMART系統手冊：技術規范 。
 注意：
緊湊型CPU不支持擴展功能。

表1.SMART 擴展模塊基本信息