6ES7216-2BD23-0XB8詳細使用

１　系統描述

我廠化學水處理系統采用 SIEMENS公司SIMATIC S7 過程控制系統作為自動化系統硬件平臺。整個系統由2套S7-400現場控制器，2臺操作員站(其中一臺兼工程師站)組成。上位機和下位機的通訊為100M以太網。共有3個PLC柜，#1PLC柜為#1-#6陽床程控及空壓機連鎖，#2PLC柜為#1-#5混床程控，#3PLC柜為#1-7陰床程控及模擬量輸入。除鹽室S7 過程控制系統如圖所示:

 

２　故障實例一

2.1 故障現象

當操作程序運行至陰床A101門“開”狀態，WinCC操作界面HMI由程控狀態自動轉為就地狀態。程序中斷，程控操作被迫終止。現場就地操作A101門，其“開”狀態與“關”狀態正常。

2.2 故障分析

根據故障現象，按常規故障處理方法初步判斷為程序出錯。查找程序梯形圖，WinCC與STEP 7地址連接均未發現錯誤。因以往程序調試過程中并未出現此故障，故排除程序編程錯誤的可能。根據以上排查，判斷為硬件故障導致的程序保護聯動，遂擴大外部設備檢查范圍。通過反復觀察PLC上A101門動作，發現當A101門為“開”狀態時，A101指示燈亮后瞬間即熄滅，程控狀態指示燈也熄滅。分析PLC柜接線圖（見圖２）， A101與程控選擇開關共用一個電源。測得當A101門為“開”狀態時其電壓值由24V降至1V。據此得出程控中斷原因：程控選擇開關與A101門開關共用的同一電源產生降壓。檢查程控選擇開關接線發現短路，排除后故障。

３　故障實例二

3.1 故障現象

當值運行人員按操作規程在WinCC界面上進行陽床程控點操時，K101、K102門應為“關”狀態，卻自動轉為“開”狀態，現場K101、K102門自動打開。

3.2 故障分析

對Ｋ101、K102門外圍設備進行全面檢查，未發現硬件故障。檢查WinCC與STEP 7連接，無故障。初步判斷為程序出錯。檢查程序進行梯形圖，發現當程序進行步操或組操時，WinCC人機界面上K101、K102門為“關”狀態，而在程序進行梯形圖中，K101、K102門地址一直為“開”狀態。

分析故障產生原因，見圖3。上一次對K101、K102門進行點操操作的運行人員點擊點操“開”K101、K102門后，違反操作規程，未完成點操結束步序，直接進入下一個步操或組操，導致WinCC上K101、K102門呈“關”狀態且現場K101、K102門在步操（或組操）中自動關閉，而在程序進行梯形圖上點操K101、K102門地址仍保持“開”狀態。當下一次點操啟動時，K101、K102門自動開啟。因點操操作為非正常操作，僅在設備檢修時才使用，故此類“隱性故障”往往在違規操作數月后才出現故障現象，容易造成跑鈉、跑脂等嚴重后果，需引起足夠重視。

４　結語

由以上兩個典型實例可以看出，分析SIMATIC-S7系統“隱性故障”的思路為：從外部設備和程序運行出錯兩方面查找原因，層層排除可能的軟、硬件故障，直至找到故障點。僅從故障現象判斷S7系統“隱性故障”為硬件故障還是軟件故障比較困難，往往是對兩方面都進行排查。因此，系統維護人員對外部設備的檢查要全面細致，對程序進行的梯形圖應完全掌握。應該注意的是，不熟悉程序編程的WinCC界面運行操作人員應嚴格按照操作手冊操作，不可省略任一步序，以免為程控運行造成故障隱患

　現場總線控制系統（FCS）用數字信號取代模擬信號，以提高系統的可靠性、精確度和抗干擾能力，并延長信息傳輸的距離。它既是一個開放的通信網絡，有時一種全分布的控制系統，是一種新型的網絡集成自動化系統，它以現場總線為紐帶，把掛接在總線上相關的網絡節點組成自動化系統，實現基本控制、補償計算、參數修改、報警、顯示、綜合自動化等多項功能。
　　FCS用“工作站－現場總線智能儀表”的二層機構完成了集散控制系統（DCS）“操作站－控制站－現場儀表”的三層結構模式，降低了成本，提高了可靠性，且在統一的**標準下可實現真正的開放式互連系統結構，是一種正在發展的很有前途的計算機控制系統。
　　目前代表性的現場總線是PROFIBUS（Process Fieldbus）。PROFIBUS是由SIEMENS公司推出的一種開放式現場總線標準，1989年成為德國標準DIN19245，1996年成為歐洲標準EN50170，1999年12月被接受為**標準IEC61158的一部分。用于工廠自動化系統三級網絡中的底層，即車間級監控和現場設備層數據通信與控制;使用于分散的、具有通訊接口的現場受控設備對底層設備有較高的數據集成和遠程診斷、故障報警及數字化要求的系統。
　　PROFIBUS遵循ISO/OSI模型，其通信模型由三層構成:物理層、數據鏈路層和應用層。PROFIBUS由三部分組成，PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification，現場總線報文規范）、PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery，分散型外圍設備）、PROFIBUS-PA（Process Automation，過程自動化）。其中PROFIBUS-DP已廣泛適用于水電站自動化領域。
2 PROFIBUS-DP的特性及系統組成
2.1 PROFIBUS-DP的特性
　　PROFIBUS-DP使用物理層，數據鏈接層和用戶接口，用于現場層的高速數據傳送。主站周期地讀取從站地輸入信息并周期地向從站發送輸出信息。總線循環時間必須要比主站程序循環時間短。此外，PROFIBUS-DP還提供智能化現場設備所需的非周期性通信以進行組態、診斷和報警處理及復雜設備在運行中參數的確定。
PROFIBUS-DP基本功能和特性如下:
（1） 遠程離高速通信
　　支持9.6Kbps到12Mbps的傳輸速率; 12Mbps時較大傳輸距離為100m，1.5Mbps時為200m，另外還可以用中繼器延長;
（2） 分布式結構
各主站間令牌傳遞，主站與從站為主－從傳送;每段可有32個站，用連接線可擴展到126個站;
（3） 易于安裝，開放式的通訊網絡;
（4） 可靠性高，具備自診斷功能。
　　PROFIBUS-DP主站分為一類主站和二類主站。一類主站完成總線通信控制與管理，完成周期性數據訪問，包括PLC、PC或可做一類主站的控制器。二類主站完成非周期性數據訪問，如數據讀寫、系統配置、故障診斷等，包括操作員工作站（如PC機加圖形軟件）、編程器、HMI等。PROFIBUS-DP從站主要進行輸入、輸出信號采集和發送，包括PLC或其他控制器、分散式I/O、智能現場設備等。

TCP/IP 和 UDP 傳送報文

-PG/OP 通訊

-S7 通訊 ( 客戶機，服務器，多路復用技術 )

-S5 兼容通訊

? 用于 UDP 的多點傳送

? 通過網絡進行遠程編程與**調試

? SNMP 診斷

? 使用 NCM S7 選件包 （集成在 STEP 7 中）對 CP 343-1 組態

? 通過 S7 路由，實現交叉網絡編程器 / 操作員面板通訊

SSIFLOW FC070 變送器擁有較**的數字處理技術的高性能設

計，快速的流體階躍響應，快速的批處理應用，抗過程干擾，易

于安裝、調試和維護。

SIFLOW FC070 提供二種類型產品 :

? SIFLOW FC070 標準型

? SIFLOW FC070 防爆型

SIFLOW FC070 變送器傳送真實的多參數測量值，例如：質量流

量、體積流量，密度，溫度和組分流量。

SIFLOW FC070 能夠集成進多種 PLC 系統中， 例如：

? 直接安裝入 S7-300, C7

? 分離式安裝入 ET 200M，使 用 S7-300 和 S7-400 的 PROFIBUS

DP 主板

? 分離式安裝入ET 200M， 使用其他自動化系統的標準PROFIBUS

DP 主板

? 獨立地通過 MODBUS RTU 主板，例如：SIMATIC PDM

SIFLOW FC070 變送器可以與所有型號的 MASS 2100, MC2 和

FC300 傳感器連接。

口徑范圍：1.5 毫米 -150 毫米

? 可組態為一個故障安全型自動化系統，可滿足安全運行的需要

? 基于 SIMATIC CPU 315-2 DP

? 帶 2 個接口 (1x MPI， 1x DP/MPI)

? 安全性滿足 SIL 3（IEC 61508）、AK6（DIN V 19250）和 Cat. 4

（EN 954-1）

? 不需要對安全相關 I/O 進行額外接線

? 使用帶有PROFISAFE 協議的PROFIBUS DP 可實現與安全相關

的通訊

? 可以與故障安全型 ET200S PROFISAFE I/O 模塊進行分布式連

接；可以與故障安全型 ET200M I/O 模塊進行集中式和分布式

連接

? 標準模塊的集中式和分布式使用，可滿足于故障安全無關的應

用

? 可以組態為一個故障安全型自動化系統，可滿足安全運行的需

要

? 安全性滿足 SIL 3（IEC 61508）、AK6（DIN V 19250）和 Cat. 4

（EN 954-1）

? 不需要對故障安全 I/O 進行額外接線

? 1 個 PROFIBUS DP 主 / 從接口和 1 個 DP 主 / 從 /MPI 接口

? 兩個接口可用于集成故障安全模塊

? 故障安全 ET200S PROFIsafe I/O 模塊可以進行分布式連接

? 可以與故障安全型 ET200M I/O 模塊進行集中式和分布式連接

? 標準模塊的集中式和分布式使用，可滿足于故障安全無關的應

用

CPU 運行需要微存儲卡 (MMC)

? 可組態為一個故障安全型自動化系統，以提高安全運行的需要

? 安全性滿足 SIL 3 （IEC 61508）和 Cat. 4 （EN 954-1）

? 可通過集成的PROFINET接口(PROFIsafe)和/或集成的PROFI-

BUS DP接口(PROFIsafe)連接分布式站中的故障安全 I/O 模塊

? 可以與 ET 200M 的故障安全型 I/O 模塊進行集中式連接；標準

模塊的集中式和分布式使用，可滿足于故障安全無關的應用

? 在 PROFINET 上實現基于組件的自動化

? PROFINET 代理，用于基于部件的自動化（CBA）中的 PROFIBUS

DP 智能設備

CPU 運行需要微存儲卡 (MMC)

潯之漫智控技術（上海）有限公司經銷/CO-TRUST科思創西門子PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數控備件：原裝進口電機，電線，電纜，希望能跟您有更多的合作機會。我公司經營西門子全新原裝PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數控備件：原裝進口電機（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國產電機（1LG0，1LE0）大型電機（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保內全新原裝產品‘質保一年。一年內因產品質量問題免費更換新產品；不收取任何費。歡迎致電咨詢。