PLC的存储器、I/O单元、I/O扩展接口、外设接口和电源简介
存储器
可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM三大部分构成,主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
只读存储器ROM用以存放系统程序,可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在ROM中,用户是不可改变的。用户程序和中间运算数据存放的随机存储器RAM中,RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器,可用锂电池做备用电源。它存储的内容是易失的,掉电后内容丢失;当系统掉电时,用户程序可以保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。EEPROM兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点,用来存放需要长期保存的重要数据。
1.SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。
S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术,防止未经允许的复制和修改;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
(5)某西门子变频器在使用的过程中经常出现无征兆的“停机”,重新启动后其有可能是正常的,将西门子变频器拆下后经过检测各器件均未能发现问题,通过对西门子变频器上电后经过长时间的观察后发现,在西门子变频器工作的过程中其主接触器在工作时会存在着吸合不正常的问题,从而导致西门子变频器在工作一段时间后无法保持吸合状态从而导致掉电、乱跳等问题,经过对西门子变频器主接触器进行拆开后发现造成这一故障的主要原因是由于西门子变频器中的开关电源与主接触器线包一路的滤波电容漏电,从而导致电压偏低,导致无法正常吸合,如供电电压较高这一问题还可以掩盖过去而当电压较低时问题则会较为明显的暴露出来。通过对西门子变频器常见故障进行分析后发现,西门子变频器中的功率部件的损坏所占的比例并不高,而是其中的电阻、电容等的控制器件的损坏所占的比例较高,在故障排查时要予以注意。

I/O单元及I/O扩展接口
(1)I/O单元
PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路(如行程开关、按钮、传感器等)提供的符合PLC输入电路要求的电压信号,通过光电耦合电路送至PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力,输入响应时间一般在0.1~15ms之间。根据输入信号形式的不同,可分为模拟量I/O单元、数字量I/O单元两大类。根据输入单元形式的不同,可分为基本I/O单元、扩展I/O单元两大类。
15.变频器过流。
变频器输出电流过变频器额定电流的1.5倍时,变频器将过流保护。输出电压检测板是否正常,有无明显短路、放电痕迹;光纤是否插紧,主回路连接螺钉是否紧固;霍尔元件电源是否正常、霍尔元件输出电流信号是否正确;检查参数设置加速时间是否过短、转矩提升是否过大、启动频率是否过高;电机或负载机械是否堵转,电机绕组和输出电缆绝缘是否损坏;确保所有单元工作正常(拆下单元连接铜排,使用万用表或示波器检测单元输入输出电压和波形是否正常);输入电源电压是否过低;在变频器的输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置,它与电感有可能引起谐振。取消相关器件;单元检测板是否有短路及损坏。如果排除了以上原因仍有故障,请更换控制器信号板或主控板。在有些现场,因为齿槽效应等影响,电机低速时电流波动很大,此时变频器可能出现限流,使得变频器出现加速、限流减速等反复,而无法正常加速或造成过流保护,这种情况下需要减小加速时间,加大限流系数,使电机快速通过波动区域,避免过流保护。(此情况若有单元输出电压低,则更换该单元)。

I/O扩展接口
可编程控制器利用I/O扩展接口使I/O扩展单元与PLC的基本单元实现连接,当基本I/O单元的输入或输出点数不够使用时,可以用I/O扩展单元来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。
3. 外设接口
外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器,并能通过外设接口组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆或使用MPI卡通过RS-485接口与计算机连接,可以实现编程、监控、连网等功能。
5.柜温温报警单元柜测温点的温度大于55℃时,系统会发出柜温温轻故障报警。
检查单元柜柜顶风机是否工作正常,安装于二次室内的风机开关是否跳闸;过滤网是否堵塞(拿一张A4纸置于过滤网上,看是否能吸附,否则需要清洁过滤网);变频器是否长期工作于过载状态;环境温度是否过高(环境温度应低于45℃,否则需要加强通风(墙上安装通风机或柜顶安装风道)或安装制冷设备);变压器柜风机控制和保护电路是否正常。

6FC5410-0AY01-0AA0 电源
电源单元的作用是把外部电源(220V的交流电源)转换成内部工作电压。外部连接的电源,通过PLC内部配有的一个开关式稳压电源,将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源(直流5伏、正负12伏、24伏),并为外部输入元件(如接近开关)提供24V直流电源(仅供输入端点使用),而驱动PLC负载的电源由用户提供。
20.驱动故障。
检查单元电压检测板是否短路,若短路会引起A1,B1及C1单元报驱动故障;功率单元输出端L1、L2是否短路,否则为单元IG损坏,请更换单元;电机绝缘是否完好;负载是否存在机械故障。
21.单元过热。
单元内散热器上装有温度开关(常闭点),温度过85℃时,温度继电器常闭点断开,报单元过热故障。
检查柜顶风机是否工作正常、单元柜风机开关是否跳闸、过滤网是否堵塞(拿一张A4纸置于过滤网上,看是否能吸附,否则需要清洁过滤网);是否长期工作于过载状态、环境温度是否过高(环境温度应低于45℃,否则需要加强通风),墙上安装通风机或柜顶安装风道或安装制冷设备;
单元控制板坏,*检查功率单元温度继电器是否正常。