上一個周六,原本準備回家休息的我,接到同事打來的電話,說一臺境外的X光機里面的plc有一點工作不正常,麻煩過去診斷一下,我說這個plc是什么機型的,回復說是西門子S7-1214C DC/DC/DC的(心想是晶體管輸出型),我又問Zui后那次軟件下載是什么版本,回復說是V16的版本,我說我的電腦沒有安裝這個版本,讓同事提前給我到其它安裝有此版本的同事那里借好電腦。安裝有這個版本的同事先行我一步到現場,用V16版本進行上傳不成功,再次咨詢設備服務商那里,回復說可能的V13的版本,讓我們用V13試試。我同事的電腦剛好這2個軟件都有安裝,但是,上傳完畢后,無論怎么樣就是無法修改程序后下載,沒有保護提示窗口出現,我過去測試下載,也是同樣沒有成功,都是等待下載Zui后那步,需要刪除原程序的確認,然后就出現報警,因為我的電腦沒有安裝那個版本及用戶程序,當時也沒有拍攝照片,故無法提供報警提示窗口的照片。
關于下載報警,事后我可以重新向同事要一份那個X光機的程序,仔細查找一下,到底是那個方面的原因造成這個問題的。
現象分析:
該故障的表現是,S7-1214C集成的cpu上,一個輸出點Q0.1在程序沒有輸出使能的情況下,仍然一直有輸出,指示燈是沒有點亮的(基本說明程序是沒有輸出的情況下),這個是特征是比較典型的輸出壞點,該晶體管輸出點直接連接了一個西門子的接觸器,接觸器沒有在意功率的大小,現場看過功率到不是很大的那種,驅動一個輥道電機電機估計在400W的那種,是到現場去看高速計數器的傳感器時,看高速輸入的接近開關輸入脈沖狀態時,看到大概的驅動電機外形。
處理過程:
既然一時無法改輸出點下載,我嘗試著拿一個我在做測試的s7-1214C的plc做替換,如果下載失敗或者其它情況出現,帶原程序的故障plc還在的,也不會產生嚴重延誤生產檢測困境。
于是,我返回到辦公室拿來我經常在做測試的那個cpu(S7-1214C),哎呀呀,今天真是見了鬼了,我嘗試了幾次,就是在下載到Zui后的窗口,說什么需要刪除原程序的提示,確認后就是報警,沒有下載成功。我還是不相信,自己再到安裝有V13版本軟件的其它同事那里嘗試下載,均失敗了。哎,算了。自第一次下載失敗時,我就有這樣的想法,就是不下載程序,把那個輸出壞點的cpu電路板與正常輸出的電路板進行更換,反正,cpu上沒有電池,不用擔心原程序因為拆卸cpu電路板時,因電池原因而丟失程序。
方案確認,換電路板還算快捷的,拆開外殼,就能夠看到第二層電路板的輸入和輸出等,拆下故障板,更換新的另外一臺cpu輸入輸出板,再回裝化不了多少功夫。
基于之前的故障考慮,我也帶了擴展繼電器的材料,在原晶體管輸出中間插入小型繼電器,然后再由繼電器觸點來啟動原接觸器。完成后,上電測試ok完成。
將故障板拿回辦公室,準備等下周再進行修復。
修復輸入、輸出電路板過程:
輸入、輸出電路板故障位置,圖示:Q0.1輸出壞點。
看看紅色框圖位置的輸出場效應管,沒有明顯的燒毀、炸裂痕跡。斷電情況下,紅色框圖的場效應管的3個管腳用萬用表二極管檔位測量內電阻都是燒通了,與Q0.0或者Q0.2輸出同類的場效應管比較測量,內阻是非常明顯有區別的,很容易查找。繼續查找后級的晶體管(不清楚具體的型號,太小了眼花看不清),在沒有拆下故障的輸出場效應管時,基本沒有明顯的斷路或者開路,基本判斷輸出燒毀僅僅只是輸出場效應管,很有修復的可能。
在網上搜索到S7-1214C晶體管輸出場效應管型號T20P06LG場效應管的基本參數信息,圖示:
S7-1214C輸出的場效應管的基本參數是:N溝道的。其中的主要參數:Vds = 60V(實際工作電壓在24V),持續源極電流Is = 25A,TO-252貼片封裝。而讓這個電流工作范圍控制在24V電壓環境下工作電流0.5A應該余量是充沛的。
根據輸出場效應管圖示極性,S = 輸出24V電源正,D = 晶體管輸出端子,通過外部負載到電源負,G = 內部的輸出驅動信號,看輸出板子是通過光耦隔離和一級驅動,再給輸出場效應管的柵極。也就是說輸出場效應與內部的控制邏輯是光電隔離,該輸出場效應管是帶輸出二極管保護的。同事那里問了問,沒有類似的替換備件,只能申請采購,看來修復還需要幾天,不過,我采購回來后,至少可以提供以后的備件了,耐心等待吧。
時間過的飛快,轉眼電子元件的備件到了。
將原診斷壞點的輸出場效應管拆下,圖示;
在拆程中,S和G管腳在加熱過程自行掉落,說明是曾經在過電壓情況下燒毀的,也可能是由交流接觸器,吸、放時的浪涌電壓所致,那個接觸器線圈端子上沒有浪涌保護安裝。
將新到的輸出場效應管焊接到原拆下的位置,圖示:
將plc電路板,重新返回安裝到位,上電測試,編輯了一個簡單的利用系統時鐘,給Q0.0和Q0.1通過系統時鐘的秒脈沖驅動的輸出,外部連接了一個LED指示燈,圖示:
輸出能夠順利關閉,說明故障診斷的位置判斷是正確的。以此,修復過程供大家在晶體管輸出類似的故障時做參考。
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S7-1200的強大功能,吸引越來越多的人來學習,當出現問題,我們都希望自己能像這個帖子的作者一樣,能夠有條不紊地解決問題:從對故障現象進行分析,到制定處理方案,Zui后進行實際處理,修復輸入、輸出電路板,邏輯清晰、目的明確。他是怎么達到今天這樣的水平的呢?有一位工程師,當他還是電廠學徒的時候,就對車間里的幾臺進口PLC設備視若珍寶。夢想著能學會熟練操作它們。十年奔波,他還記得自己的夢想,通過自學、參加取證訓練營學習和日常實際工作,積攢了好幾百頁的學習筆記,成為同事們的《參考手冊》;如今的他,已經在新能源獲取了西門子S7-1200的官方認證證書,和帖子作者一樣在自己的新崗位上運用著自己學到的知識和經驗,大膽探索著更好的未來和發展。幾天一起聽聽胡工的分享吧~
這是第一次正式的參加西門子官方組織的培訓,打開網頁知道自己獲得西門子1200精英訓練營綜合考試通過,我終于獲得了西門子官方認證的技能證書,也圓了年輕時的一個夢想。
(點擊閱讀原文,咨詢如何獲得西門子SIMATIC S7-1200gaoji技能認證證書)
十年前我還只有二十幾歲,在機加工車間做電工學徒。機加工車間里有幾臺很重要的國外進口設備,那時候一臺進口的設備要200多萬元人民幣,這對我來說是一個天文數字。這些設備都是西門子的電氣產品,其中就有300和400的PLC。從那時起我就想要是哪天我能學會這套電氣系統會多么滿足。
2021年春節后,因為是疫情之年,各行各業都不是很景氣。但是新能源行業卻是進行的如火如荼,而我作為一個設備工程師每天也經歷著來自自動化設備技術帶來的沖擊。而這些設備高度自動化控制的基礎就是PLC。
其實我的年齡也剛好三十多一點。我自認為還算是一個很上進的人,很想徹底學會PLC編程,但是遇到了很多當時覺得克服不了的問題:
經常翻看相關的PLC資料和視頻,但是都是東拼西湊的零散知識。因為沒有堅持系統地學習,也沒有理解,導致有時候學著就忘了,后面過了很久又再去看,發現之前學的一點又忘了;
0102
想要找份離家近點的工作,但是網上的招聘都要求要精通一門PLC,突然發現自己做了這么多年其實還是沒有一種PLC能夠徹底的掌握的。
這一次,我又看到了西門子官方的鄭老師發的朋友圈。說是如果取得證書是可以獲得推薦到西門子在全國各地的合作企業去工作的機會。我主動聯系了他,他也Zui終沒有放棄我,勸我好好努力一把。回想起來,我很感謝他!(點擊閱讀原文,獲取一對一官方指導測評)
這門課程為期三個月,共12周的時間。我對自己說,就這一次就當鍛煉自己了。我也擔心自己堅持不下來。幸運的是,在訓練營講師的鼓勵和督導下,我堅持下來了!每一節課我都認真的聽,沒有一節課是跳著看的。至少是正??赐辏械囊槐榭床幻靼走€放慢了看,看兩遍三遍。直到我覺得我理解到老師講的,或者是我真的記住了。
我也發現老師排的課程是從基礎到擴展再到提升。這種層次隨著跟著老師課程的學習在不知不覺中提升。當學到Zui后回過頭來想想,好多次都有一種恍然大悟的感覺。每天我都按課程學完至少一節,然后結合課后習題進行練習鞏固。并且每天都有答疑,想問什么技術問題都可以。老師第二天都會認真詳細的解答出答案給到我們。這些答疑很多時候就掃清了我學習路上的攔路虎,給了我前行下去的動力。
老師每日答疑文檔
當然有這些也還不夠,作為一個記性不太好的人,我也把在聽課過程中老師的講解和視頻作了筆記。我把這些當做參考手冊,因為上面有各個章節老師講的精華,有重點注意事項,和明晰的案例。同時也有我當時的領悟和理解。直到現在我都經常去翻看,并且不斷在此基礎上作出補充。
有很多都是我插入的注釋,都是老師講的經驗。如果不是老師講出來,也許我們要工作很久才來領會,這些都讓我們能少掉坑。我都不知道自己怎么會寫下幾百頁的筆記的,但是確實是自己一個字一個字的敲上去的。這個過程也讓我再次加深了對課程的理解。
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