Plcها (کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر) از ابزارهای بسیار مهم در اتوماسیون صنعتی هستند. plc S7 1200 زیمنس یکی از پرکاربردترین پی ال سی ها در صنعت هستند. با توجه به مزایای PLC S7-1200 ( انعطاف پذیری- قابلیت های پیشرفته و برنامه نویسی آسان) از این نوع PLC در صنایع مختلفی استفاده می شود. اما گاهی اوقات نیز ممکن است این PLC با خطاهایی مواجه شود که در عملکرد مطلوب آن اختلال ایجاد کند. در این مقاله قصد داریم که به بررسی عیب یابی و رفع خطاهای رایج در PLC S7-1200 بپردازیم.
درک اصول اولیه PLC S7-1200
برای عیب یابی و رفع خطاهای رایج در PLC S7-1200 ابتدا باید با اصول اولیه عملکرد این PLC آشنا شویم. اجزای اصلی تشکیل دهنده PLC S7-1200 شامل موارد زیر هستند:
- واحد پردازش مرکزی CPU
- ماژول های ورودی/ خروجی (I/O)
- ماژول های ارتباطی
- نرم افزار برنامه نویسی TIA Portal
برنامه نویسی plc s7-1200 با زبان های مختلفی از جمله Ladder Diagram (LD)، Function Block Diagram (FBD) و Structured Text (ST) انجام می گیرد.
خطاهای رایج در PLC S7-1200
PLC S7-1200 به طور معمول با خطاهای رایجی مواجه می شود که در ادامه به بررسی علائم این خطاها و شیوه های برطرف کردن آنها می پردازیم.
خطاهای ارتباطی در PLC S7-1200
این خطا به شکل عدم برقراری ارتباط بین PLC S7-1200 و دیگر تجهیزات مانند HMI زیمنس، درایوها یا سایر PLC ها ایجاد می شود. این خطا ممکن است به شکل های مختلفی بروز پیدا کند.
عدم ارتباط با plc s7-1200
یکی از رایج ترین انواع خطاهای ارتباطی شامل عدم ارتباط با PLC زیمنس است. این خطا می تواند شامل مشکل در کابل شبکه یا اتصال فیزیکی (Ethernet/Profit) باشد. آدرس IP یا Subnet Mask نادرست یا تکراری است. ممکن است PLC خاموش بوده یا برق قطع باشد. مشکل در تنظیمات ارتباطی در نرم افزار TIA Portal نیز ممکن است باعث این مشکل شود.
برای حل این مشکل ابتدا باید کابل های شبکه را بررسی کنید و مطمئن شوید که اتصال فیزیکی به درستی برقرار است. اطمینان حاصل کنید که IP PLC و دستگاه های دیگر (مانند PC یا HMI) در همان رنج IP شبکه هستند. از ابزار Accessible Devices موجود در TIA Portal استفاده نمایید تا PLC S7-1200 را در شبکه شناسایی کنید. از سالم بودن روتر یا سوئیچ شبکه اطمینان حاصل کنید.
خطاهای پروتکل ارتباطی Profinet
تنظیمات نادرست دستگاه ها در شبکه Profinet می تواند باعث ایجاد خطا در PLC S-1200 شود. عدم تطابق دستگاه های Slave با Master و اختلال یا خرابی در کابل Profinet نیز می تواند در این PLC خطا ایجاد کند.
برای برطرف کردن این خطا ابتدا باید تنظیمات دستگاه های Master/Slave را بررسی نمایید. برای بررسی تطابق بین دستگاه ها از ابزار Device Configuration در TIA Portal استفاده کنید. وضعیت LED روی PLC را چک نمایید. رنگ قرمز یا زرد این LED می تواند نشان دهنده خطا باشد. از سالم بودن کبل ها اطمینان حاصل کنید و در صورت خرابی آنها را تعویض نمایید.
خطای Time-Out در ارتباطات
خطای تایم اوت میتواند به دلیل تأخیر زیاد در شبکه به وجود بیاید. این تاخیر می تواند ناشی از ترافیک بالا یا مشکلات سخت افزاری باشد. تنظیمات اشتباه در پارامترهای Timeout در نرم افزار برنامه نویسی TIA Portal نیز میتواند باعث این خطا شود. گاهی اوقات نیزخطای Timeout به دلیل عملکرد نامناسب یک دستگاه در شبکه اتفاق می افتد.
برای برطرف کردن این خطا ابتدا باید زمان Timeout را در تنظیمات ارتباطی افزایش دهید. سپس با بررسی ترافیک شبکه از بهینه بودن آن اطمینان حاصل نمایید. در صورت استفاده از تجهیزات شبکه اضافی مانند سوئیچ ها باید وضعیت آنها را نیز بررسی کنید.
خطای پیکربندی (Configuration Fault)
این خطا می تواند به دلیل استفاده از فایل یا پروژه ای که با نسخه Firmware PLC سازگار نیست، اتفاق بیافتد. پیکربندی نادرست در بخش سخت افزار TIA Portal نیز می تواند منجر به ایجاد این خطا شود. آدرس دهی نادرست به ماژول های ورودی/ خروجی نیز از دیگر علل ایجاد این خطا هستند.
برای برطرف کردن خطای پیکربندی، نسخه Firmware PLC را بررسی کرده و آن را با نسخه TIA Portal مطابقت دهید. سپس تنظیمات سخت افزاری و آدرس دهی ماژول های ورودی/ خروجی را بررسی و اصلاح نمایید.
مشکل در ارتباطات با HMI
این مشکل می تواند به دلیل اتصال یا کابل ضعیف بین HMI و PLC، ناسازگاری بین IP یا پیکربندی HMI و PLC و تنظیمات نادرست در نرم افزار WinCC برای ارتباط HMI ایجاد شود.
برای برطرف کردن این خطا ابتدا باید اطمینان حاصل کنید که تنظیمات IP و Subnet Mask در PLC و HMI با هم سازگار هستند. سپس اتصال فیزیکی (کابل) بین HMI و PLC را بررسی نمایید. تنظیمات ارتباطی در WinCC مانند آدرس PLC و پروتکل ارتباطی را دوباره بررسی کنید.
خطاهای سیستم عاملی یا Firmware
این خطاها به دلیل اشکال نرم افزاری یا ناسازگاری نسخه نرم افزار TIA Portal به وجود می آید. ممکن است این خطا به دلیل خرابی یا قدیمی بودن نسخه Firmware PLC نیز ایجاد شود.
برای برطرف کردن این خطا نرم افزار Firmware PLC را به آخرین نسخه آپدیت نمایید. اطمینان حاصل کنید که نسخه نرم افزار TIA Portal با نسخه Firmware سازگار می باشد. در صورت نیاز نیز، کل پروژه را دوباره کامپایل و دانلود نمایید.
خطای ورودی/ خروجی
در این نوع خطا یکی از ورودی/ خروجی‌ها کار نمی کند یا به درستی شناسایی نمی‌شود. این خطا می تواند به علت خرابی سخت افزاری ماژول ورودی/ خروجی یا قطعی اتصالات یا سیم ها به وجود بیاید. برای برطرف کردن این خطا ابتدا ماژول های ورودی/ خروجی را با ابزارهای عیب یابی بررسی نمایید. سپس اتصالات را بررسی کرده و از محکم بودن آنها اطمینان حاصل نمایید.
خطای برنامه ریزی
ممکن است برنامه در هنگام اجرا با خطا مواجه شده و عملکرد صحیحی نداشته باشد. خطای برنامه ریزی به طور معمول به دلیل شرایط منطقی نادرست و وجود حلقه های بی نهایت در برنامه به وجود می آید. برای حل این خطا باید برنامه را به طور مکرر تست کنید و نواقص آن را برطرف نمایید. همچنین می توانید برای بررسی برنامه از ابزارهای شبیه سازی در TIA Portal استفاده کنید.
خطای تأمین انرژی
ممکن است PLC به صورت مکرر خاموش یا ریست شود. این خطا به دلیل ناپایداری در منبع تغذیه و قطع برق آن به وجود می آید. برای برطرف کردن این خطا باید منبع تغذیه را بررسی کرده و از ثبات آن اطمینان حاصل نمایید. همچنین می توانید از UPS برای جلوگیری از خاموشی ناگهانی استفاده کنید.
خطای حافظه
ممکن است در PLC S7-1200 با خطاهای مربوط به حافظه و عدم ذخیره اطلاعات مواجه شوید. این خطا به دلیل افزایش تعداد دیتاهای ثبت شده و پر شدن حافظه ایجاد می شود. برای برطرف کردن این مشکل ایتدا باید داده های خود را بهینه سازی نمایید و در مرحله بعدی در صورت نیاز ظرفیت حافظه را افزایش دهید.
ابزارهای عیب یابی PLC S7-1200
برای عیب یابی و رفع خطاهای PLC S7-1200، ابزارهای مختلفی در دسترس هستند که می توانند به کاربران کمک کنند. در ادامه تعدادی از این ابزارها را معرفی می کنیم.
نرم افزار TIA Portal
نرم افزار زیمنس TIA Portal ، یک محیط یکپارچه برای برنامه نویسی، عیب یابی و پیکره بندی PLC S7-1200 است. این نر‌افزار با داشتن امکاناتی مانند مانیتورینگ، امکان عیب یابی و شبیه سازی برنامه ها را فراهم می نماید.
LEDهای وضعیت روی PLC S7-1200
چراغ قرمز ثابت روی این LED نشان دهنده خطای سیستمی SF (System Fault) می باشد. چراغ قرمز چشمک زن روی این LED نشان دهنده مشکل در ارتباط شبکه BF (Bus Fault) است. خاموش بودن این LED نشان دهنده خاموش بودن PLC و رنگ زرد نیز نشان دهنده stop بودن آن است.
ابزار ردیابی (Trace Tool)
این ابزار ردیابی به شما این امکان را می دهد تا عملکرد PLC S7-1200 را در زمان واقعی مشاهده کنید. با استفاده از این ابزار می توانید از متغیرها و سیگنال ها نمودارهای گرافیکی ایجاد کنید و تغییرات سیگنال ها را در طول زمان بررسی نمایید. با استفاده از این برنامه می توان رفتار غیرمنتظره را برنامه شناسایی کرد.
ابزار شبیه سازی Simualtion tools
با استفاده از ابزار شبیه سازی می توانید قبل از اجرای برنامه ها، بدون نیاز به سخت افزار آنها را تست کنید. به این صورت می توانید خطاهای برنامه نویسی یا منطقی را شناسایی کرده و احتمال بروز خطاهای واقعی در محیط عملیاتی را کاهش دهید.
جمع بندی
PLC S7-1200 یکی از پی ال سی های پرکاربرد زیمنس است که به دلیل قابلیت های پیشرفته خود می تواند در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار بگیرد. با وجود کیفیت بالا، PLC S7-1200 نیز ممکن است با خطاهای عملکردی مواجه شود. این خطاها می توانند به دلیل خطاهای ارتباطی، اشکال در اتصال به دیگر اجزای شبکه، خطاهای برنامه نویسی، کمبود حافظه، ترافیک شبکه یا … به وجود بیایند. برای برطرف کردن این خطاها می توانید از ابزارهای عیب یابی و شبیه سازی استفاده کنید تا بتوانید بهترین عملکرد را از این PLC به دست بیاورید.
