對設備的維護保養(yǎng)是保持工作站正常運轉(zhuǎn)的基礎工作，它可以最大限度減少故障造成的不良影響，作為一名操作員，您需要懂得維護PLC的軟硬件知識，掌握PLC常見的故障現(xiàn)象和維護知識，通過任務的實施掌握博途軟件的安裝，識別、診斷與排除PLC設備故障等技能點，形成仔細觀察、認真分析的做事方法。

【任務描述】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用

【任務目標】知識目標1.明確西門子PLC編程軟件（博途）的安裝要求；2.能列舉PLC設備的常見故障。技能目標1.能正確安裝西門子PLC編程軟件（博途V16版本）軟件；2.能根據(jù)CPU面板或軟件指示識別PLC設備的常見故障；3.能針對PLC設備的常見故障給出維修建議。素養(yǎng)目標通過對設備常見故障的診斷，形成仔細觀察、認真分析的做事方法。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】一、TIA博途STEP7軟件的安裝要求本書使用的軟件版本為博途STEP7專業(yè)版V16，安裝時須使用管理員權限來安裝，對計算機硬件和操作系統(tǒng)也有一定要求，建議配置如表3-5-1所示。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

硬

件/軟件建

議

配

置處理器IntelCorei5-6440EQ(最商3.4GHz)內(nèi)存16GB或更高硬盤SSD，至少應該有50GB的可用空間網(wǎng)絡100Mbps或更高屏幕15.6英寸全高清顯示屏(1920像素x1080像素或更高)表3-5-1建議配置的博途安裝環(huán)境項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

操作系統(tǒng)Windows7(64位)·MSWindows7ProfcssionalSPi·MSWindows7EnterpriseSPl·MSWindows7UltimateSP1Windows10(64位)·Windows10ProfessionalVersion1703·Windows10EnterpriseVersion1703·Windows10Enterprise2016LTSB·Windows10loTEnterprise2015LTSB·Windows10loTEnterprise2016LTSBWindowsServer(64位)·WWVindowsServer2016Standard(完全安裝)·WindowsServer2019Standard(完全安裝)項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】二、PLC故障診斷與維修知識西門子S7-1200PLC的CPU模塊上包括有通信接口、儲存卡插槽、故障指示燈等，故障的隱蔽性比較大。PLC硬件故障維修的基本方法就是更換模塊，但是盲目更換CPU模塊或信號模塊會帶來不必要的損失。根據(jù)故障指示燈判斷故障模塊是檢修的關鍵。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】1．CPU模塊故障的判斷方法如圖3-5-1所示，西門子PLCS7-1200的CPU上帶有LED狀態(tài)指示燈，RUN/STOP指示燈、ERROR指示燈、MAINT指示燈、I/O通道指示燈。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

圖3-5-1S7-1200CPU面板指示燈項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】

（1）STOP/RUN指示燈

STOP/RUN指示燈的顏色為橙色時，代表CPU處于STOP模式；為綠色時，代表CPU處于RUN模式；為橙色和綠色交替閃爍時，代表CPU正在啟動。

（2）ERROR指示燈

ERROR指示燈為紅色閃爍時，代表CPU存在錯誤，如模塊錯誤、組態(tài)錯誤等；為紅色時，代表硬件故障。

（3）MAINT指示燈。

插入存儲卡時，MAINT指示燈閃爍，CPU切換到STOP模式。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】（4）PROFINET通信指示燈CPU還提供了兩個可指示PROFINET通信狀態(tài)的LED，打開底部端子塊的蓋子可以看到PROFINETLED。其中，Link(綠色)指示燈常亮表示PROFINET通信連接成功，Rx/Tx(黃色)指示燈常亮表示有傳輸活動，如圖3-5-2所示。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

圖3-5-2PROFINET通信狀態(tài)LED指示燈項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】2.I/O模塊故障判斷方法輸入模塊一般由光電耦合電路組成；輸出模塊根據(jù)型號不同有繼電輸出、晶體管輸出、光電輸出等。CPU和各數(shù)字量信號模塊(SM)為每個數(shù)字量輸入和輸出提供了I/OChannel指示燈。I/OChannel(綠色)通過點亮或熄滅來指示各輸入或輸出的狀態(tài)。且每一個輸入輸出點都有相應的發(fā)光二極管指示。若有輸入信號但對應的指示點不亮，或確定有輸出但輸出燈不亮時，則可能是I/O模塊有故障。輸入和輸出模塊有6到24個點，如果只是因為一個點的損壞就更換整個模塊在經(jīng)濟上不合算。通常的做法是找備用點替代，然后在程序中更改相應的地址。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】例如，數(shù)字量信號模塊(SM)提供了指示模塊狀態(tài)的DIAGLED指示燈，以及I/O通道每點數(shù)字量信號的狀態(tài)指示燈。圖3-5-3所示為SM1221數(shù)字量輸入模塊，當指示燈為綠色時表示模塊處于正常運行狀態(tài)，當指示燈為紅色時表示模塊有故障或處于非運行狀態(tài)，通過指示燈的不同顏色狀態(tài)可以診斷I/O模塊的狀態(tài)或出現(xiàn)的故障，具體見表3-5-2。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

圖3-5-3SM1221數(shù)字量輸入模塊狀態(tài)指示燈DIAGLEDI/O通道狀態(tài)指示燈項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

表3-5-1建議配置的博途安裝環(huán)境DIAG(紅色/綠色)I/O通道指示燈(紅色/綠色)模塊狀態(tài)及故障診斷閃爍（紅色）閃爍（紅色）現(xiàn)場側電源關閉閃爍（紅色）——錯誤狀態(tài)亮（綠色）亮（綠色）模塊已正確組態(tài)閃爍（綠色）滅沒有組態(tài)或更新在進行中——閃爍（紅色）1/O錯誤(啟用診斷時)——亮（綠色）1/O錯誤(禁用診斷時)項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用01

【任務準備】3.電源模塊故障一個工作正常的電源模塊，其上面的工作指示燈如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等應該是綠色長亮的，可以仔細觀察燈顏色來判斷故障所在。任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

4．外圍線路故障外圍線路由現(xiàn)場輸入信號(如按鈕開關、選擇開關、接近開關及傳感器信號、模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的模擬量等）和現(xiàn)場輸出信號（電磁閥、繼電器、接觸器、電機等)，以及導線和接線端子等組成。接線松動、元器件損壞、機械故障、干擾等均可引起外圍電路故障，排查時要仔細，替換的元器件要選用性能可靠、安全系數(shù)高的優(yōu)質(zhì)器件。項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

一、博途軟件的安裝

西門子S7-1200PLC的CPU模塊上包括有通信接口、儲存卡插槽、故障指示燈等，故障的隱蔽性比較大。PLC硬件故障維修的基本方法就是更換模塊，但是盲目更換CPU模塊或信號模塊會帶來不必要的損失。根據(jù)故障指示燈判斷故障模塊是檢修的關鍵。

本書使用的計算機操作系統(tǒng)是Windows10專業(yè)版。在安裝博途STEP7軟件之前，建議關閉殺毒軟件。安裝操作說明如下表3-5-3所示。項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

表3-5-3博途STEP7軟件安裝步驟操作步驟（含說明）示意圖步驟1：啟動安裝軟件。雙擊“Start”應用程序圖標，隨后將彈出提示正在初始化的界面，等待初始化完成

步驟2：選擇安裝語言。在“安裝語言”界面選擇“安裝語言:中文”單選按鈕，然后單擊“下一步”按鈕項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

操作步驟（含說明）示意圖步驟3：選擇程序界面語言。在“產(chǎn)品語言”界面中勾選“簡體中文”復選框，單擊“下一步”按鈕

步驟4：選擇要安裝的產(chǎn)品配置。在該界面選擇安裝的產(chǎn)品配置（可以選擇的配置有最小、典型、用戶自定義三種類型）及安裝路徑。本書選擇“典型”配置。然后，單擊“下一步”按鈕項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

操作步驟（含說明）示意圖步驟5：接受所有許可證條款。勾選如圖所示的下面兩個框，接受所有許可證條款，然后，單擊“下一步”按鈕

步驟6：接受安全和權限設置。勾選底部選項以接受安全和權限設置,然后，單擊“下一步”按鈕項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

操作步驟（含說明）示意圖步驟7：確認安裝信息。顯示博途軟件安裝的自定義設置，對產(chǎn)品設置、產(chǎn)品語言和安裝路徑等信息確認無誤后，單擊“安裝”按鈕，開始軟件的安裝

步驟8：開始安裝。軟件安裝過程中，安裝界面將顯示圖示軟件安裝估計剩余時間項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

操作步驟（含說明）示意圖步驟9：許可證傳送。完成安裝后進入“許可證傳送”界面，對軟件進行許可證密鑰授權。若沒有軟件許可證，則單擊“跳過許可證傳送”按鈕

步驟10：安裝成功。在跳過許可證傳送后，將出現(xiàn)右所示界面。選擇“是，立即重啟計算機”單選按鈕，單擊“重新啟動”按鈕項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

操作步驟（含說明）示意圖步驟11：啟動軟件。如果沒有軟件許可證，那么在首次使用博途STEP7軟件添加新設備時，將出現(xiàn)右圖所示的對話框，此時選擇列表框中的“STEP7Professional”選項，單擊“激活”按鈕，激活試用許可證密鑰，可獲得21天試用期

項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

關于軟件授權問題，也可以用AutomationLicenseManager軟件傳遞授權，授權后即可正常使用博途STEP7，如圖3-5-4所示。圖3-5-4AutomationLicenseManager軟件界面項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

工程經(jīng)驗：(1）在安裝不同版本的博途軟件產(chǎn)品時，需要使用相同版本的服務包和更新版本進行安裝。(2）解決軟件反復需要重啟計算機的問題。博途軟件安裝完成后，當啟動軟件時，會反復出現(xiàn)需要重新啟動計算機的提示。解決辦法是：刪除計算機系統(tǒng)注冊表中的“HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\SessionManager\”的值“PendingFileRenameOperations”。項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

二、識別與診斷PLC設備故障1.通過CPU及模塊的狀態(tài)LED燈進行故障診斷西門子PLCS7-1200的CPU上帶有LED狀態(tài)指示燈，RUN/STOP指示燈、ERROR指示燈、MAIT指示燈、I/O通道指示燈。根據(jù)故障指示燈判斷故障模塊是檢修的關鍵。用戶可以通過指示燈的不同組合狀態(tài)來判斷CPU處于哪種狀態(tài)，是正常運行狀態(tài)還是故障狀態(tài)，見表3-5-4。項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

表3-5-4CPU模塊LED指示燈狀態(tài)及故障診斷STOP/RUN（黃色/綠色）ERROR紅色MAINT黃色說明（模塊狀態(tài)或故障情況）滅滅滅斷電閃爍(黃色和綠色交替)——滅啟動、自檢或固件更新亮（黃色）————停止模式亮（綠色）————運行模式亮（黃色）——閃爍取出存儲卡亮（黃色或綠色）閃爍——錯誤亮（黃色或綠色）——亮請求維護：強制I/O；需要更換電池（如果安裝了電池板)亮（黃色）亮滅硬件出現(xiàn)故障閃爍(黃色和綠色交替)閃爍閃爍LED測試或CPU固件出現(xiàn)故障亮（黃色）閃爍閃爍CPU組態(tài)版本未知或不兼容項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

2.通過博途軟件進行故障診斷（1）設備視圖在線診斷當PLC處于在線狀態(tài)時通過設備視圖可以觀察PLC或設備上面的圖標，這些圖標可以直觀的顯示當前PLC或設備是處于正常工作狀態(tài)還是處于故障狀態(tài)，PLC和設備狀態(tài)圖標的含義見表3-5-5。表3-5-4CPU模塊LED指示燈狀態(tài)及故障診斷圖標說明

運行狀態(tài)

停止狀態(tài)

啟動狀態(tài)

無故障

存在故障

下位組件出錯

設備或模塊無法訪問

無可用輸入或輸出數(shù)據(jù)，硬件存在但不可用項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

2.通過博途軟件進行故障診斷（2）在設備視圖中可以在線查看并診斷PLC工作狀態(tài)、模塊級的硬件狀態(tài)、分布式l/O通信狀態(tài)，如圖3-5-5所示為PLC的設備視圖界面的在線診斷示意圖，通過PLC上的狀態(tài)圖標可以看到此時PLC處于運行狀態(tài)，但是PLC的設備或模塊無法訪問。圖3-5-5設備視圖在線診斷案例項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

2.通過博途軟件進行故障診斷（3）網(wǎng)絡視圖在線診斷通過打開網(wǎng)絡視圖在線診斷窗口，可以診斷硬件狀態(tài)和分布式l/O通信狀態(tài)，這種診斷是設備級的診斷，每個設備都只有一個狀態(tài)圖標，圖標顯示的是同一個子網(wǎng)中所有站的狀態(tài)。如圖3-5-6所示，本站只有一個CPU模塊，因此在CPU模塊上顯示了相應的“無法訪問模塊”的故障圖片。圖3-5-6網(wǎng)絡視圖在線診斷案例項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用02

【任務實施】任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

2.通過博途軟件進行故障診斷（4）PLC診斷緩沖區(qū)PLC診斷緩沖區(qū)用于記錄診斷事件（例如硬件故障、設備通信故障、程序執(zhí)行錯誤)。如圖3-5-7所示，在設備視圖中選中PLC設備，點擊右鍵選擇“在線和診斷”可以查看PLC診斷緩存區(qū)。圖3-5-7PLC診斷緩沖區(qū)診斷案例項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用03

【任務工單】任務名稱任務3.5搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)班級姓名學號小組名稱組長姓名指導教師任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

學習目標1.明確西門子PLC編程軟件（博途）的安裝要求；2.能列舉PLC設備的常見故障。學習過程

維護保養(yǎng)是護航安全生產(chǎn)的重要工作，此任務主要是理論學習，課后可自行拓展更多知識，在每一次實踐中不斷積累經(jīng)驗。問題1：在安裝博途STEP7軟件之前，建議關閉（

）。博途STEP7專業(yè)版V16安裝時，要求計算機硬盤至少應該有（

）的可用空間。項目三工業(yè)機器人物料搬運集成工作站應用任務五

搬運工作站PLC的維護保養(yǎng)

【任務工單】03問題2：