基于西门子s7-300400系列plc控制系统的维修策略探讨

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1、基于西门子S7-300400系列PLC控制系统的维修策略探讨（海南核电有限公司海南昌江572733）摘要：木文以海南昌江核电站淡水厂丙门子S7-400冗余控制系统的应用为例，介绍了其软硬件组成和整体结构，并依据调试和维护中的典型故障案例，分析、探讨和总结了基于丙门子S7-300/400系列PLC控制系统的维修策略，以帮助核电站仪控维护人员快速诊断和排除PLC控制系统故障，提高维修效率。关键词：PLC控制系统；故障分析；维修效率基于PLC控制技术的仪控系统以其强大的灵活性、可靠性、抗干扰能力己在工业控制领域得到广泛的应用［1］。

2、目前，海南昌江核电站淡水生产系统SEA、除盐水生产系统SDA、凝结水精处理系统ATE、硼伴热系统RRB和环吊采用的都是基于丙门子S7-300/400系列PLC控制系统，这些仪控系统构成相对较复杂，一旦发生故障较难快速定位故障点。现以海南昌江核电站淡水厂丙门子S7-400HPLC控制系统的应用为例，通过分析调试和维护中的常见故障和典型故障案例，探讨基于丙门子S7-300/400系列PLC控制系统的维修策略，以帮助核电站仪控维护人员快速诊断和排除PLC控制系统故障，提高维修效率。1海核淡水厂PLC控制系统简介淡水厂仪控系统采用的是

3、基于丙门子S7-400H的高可用性冗余PLC控制系统，整个系统由管理层、控制层和现场设备层三部分组成。根据淡水厂工艺控制要求，PLC控制系统采用的是主、从站结构，由2个上位机（工程师站与操作员站）、2个主站和8个从站组成。同时运行丙门子WinCC7.0监控软件的两台上位机组成管理层，实现对整个淡水厂的集中监视和控制。2个丙门子S7-400H冗余控制器（主站）和8个ET200M分布式I/O站（从站）组成控制层，主站向上通过冗余工业以太网和交换机与管理层通讯，向下通过冗余Pmfibus总线电缆和接口模块与从站通讯，这样的构架既保证

4、了PLC系统的先进性又提高了运行的可靠性。生产现场的流量计、超声波液位计、压力变送器、变频器以及浊度仪、PH仪、余氯仪等分析仪表和泵、电机、电动阀等各种执行机构组成现场设备层，负责现场工艺参数的采集。2典型故障案例分析在淡水厂PLC控制系统运行中，出现过一些较严重的故障，影响到了运行人员的正常判断。现分析其中一起典型故障案例，以此呈现故障处理过程中的一些维修思路和采用的维修手段。2.1故障现象淡水厂OF02滤池厂房砂滤池和炭滤池出水总管线处浊度仪，1、2号砂滤池超声波液位计，罗茨风机出口涡街流量计和四个砂滤池的四个出水电动调节

5、阀开度反馈值在中控室都显示为满量程值。2.2故障分析及处理过程(1)故障现象相同ii都集中在OF02厂房，查看这些仪表及阀门的接线图，发现这些信号都是输入到同一AI模块，后经现场查看，该AI模块SF指示状态和故障指示灯常亮，说明硬件故障；(2)在中控室工程师站打开STEP7软件，在硬件组态里打开该AI模块的“模块信息”画面，选择“诊断中断”，诊断信息显示为：故障模块，外部出错，无外部辅助电源；(3)用万用表测量该AI模块的供电电压，发现只有7V左右，实际应该是24V。说明AI模块己失电，与上位机诊断信息相符；(4)用万用表检查

6、AI模块的供电线路的通断，发现其中一线路保险熔芯烧断，更换上保险熔芯，AI模块SF指示灯火，所有故障仪表及阀门恢复正常运行，故障排除；3西门子S7-300/400系列PLC维修策略探讨对于一个站点多、网络复杂的PLC控制系统，从整个故障的分布规律来看，虽然故障点主要集中在现场设备层，但该类故障现象明显，针对性强，比较容易定位和排除，本文不再论述。对于PLC本身出现故障，如软硬件故障、总线故障、网络通信故障等，一旦这些故障发生，一般较难定位和排除，这吋维护人员如何快速的诊断和处理故障就显得特别重要了。现结合2小节的典型故障案例分

7、析，探讨和总结适合于核电站PLC控制系统维护人员的维修策略。3.1详细了解故障信息当PLC控制系统运行出现异常或故障时，应首先向运行人员针对故障进行详细沟通。这样既可以详细了解清楚故障现象、故障发生前系统运行的状态和进行的相关操作、故障相关设备的运行状况和故障可能导致的工艺后果，也可在此过程中初步诊断故障发生的原因，并对运行人员针对故障进行相应说明，初步表明可能需要配合的方面，以便后续工作。这个环节是维护人员比较容易忽视的，需要重视起来。3.2利用硬件模块的状态和故障指示灯进行宏观诊断西门子S7-300/400系列PLC的硬件

8、模块具备强大的故障自诊断指示功能，当PLC出现自身故障或外围设备故障时，都可能在相应的硬件模块状态和故障指示灯上反映出来。维护人员必须能够下到现场，能够根据状态和故障指示灯的亮火、不同颜色来明白其代表具体的含义，获取所需的信息，从而对故障进行诊断。查看硬件模块的状态和故障指示