Siemens S7-300

 Sono le tre del mattino. La linea di confezionamento si fa silenziosa. Non la quiete discreta di una sosta programmata. Il tipo di quiete che spinge il responsabile del turno di notte a chiamarmi con un tono che dice: "Questo non è il primo problema di stasera"."Il livello del serbatoio è al massimo", dice. "Pieno e in aumento. Stiamo per mettere il prodotto in vendita."Apro la tabella VAT sul mio portatile. Il valore grezzo per il canale di livello è 27648. Bloccato al limite superiore della scala. Il trasmettitore su quel serbatoio è un'unità 4-20 mA e 27648 è il valore che l'SM331 riporta quando l'ingresso è al massimo. O il serbatoio sta davvero traboccando, oppure c'è qualcosa che non va in quel circuito.Era il giro. Di solito lo è.Ho sostituito un numero incalcolabile di SM331. Ho anche visto moduli perfettamente funzionanti essere resi inutilizzabili perché un trasmettitore a 2 fili era stato collegato a uno slot predisposto per 4 fili, o una scheda di portata era stata reinserita al contrario dopo la pulizia del pannello. Nove volte su dieci il problema non è il modulo, ma i componenti collegati ai terminali.Questo articolo descrive l'ordine in cui verifico i componenti, classificandoli in base alla frequenza con cui riscontro effettivamente ciascun guasto sul campo. Controlla l'elenco dall'alto verso il basso prima di ordinare un ricambio. Potresti pensare che il problema sia il modulo. Nella maggior parte dei casi, non è così. Cos'è realmente l'SM331 La SM331 è la scheda di ingresso analogico per la famiglia S7-300. Acquisisce il segnale 4-20 mA, 0-20 mA o di tensione da un trasmettitore di campo e lo converte in un valore numerico utilizzabile dalla CPU. Tale valore è un intero grezzo compreso tra 0 e 27648 per i campi unipolari, oppure tra -27648 e +27648 per i campi bipolari. La CPU converte quindi questo valore grezzo in unità di misura ingegneristiche: percentuale, bar o gradi Celsius, a seconda delle esigenze del processo.L'intera famiglia di dispositivi condivide alcune caratteristiche. Si montano sulla stessa guida DIN. Utilizzano lo stesso bus di backplane. Rispondono tutti allo stesso sistema di diagnostica. Le differenze risiedono nel numero di canali, nella risoluzione, negli intervalli di ingresso e nel grado di isolamento tra i canali.Una cosa che dico a ogni apprendista: l'SM331 è un dispositivo semplice e affidabile. Non inventa valori. Se riporta 27648, qualcosa ha pilotato l'ingresso a quel valore. Se riporta zero, il circuito è aperto o non funziona. La scheda è un voltmetro con un numero di serie. Trattatela in questo modo e la risoluzione dei problemi diventerà molto più semplice. Modelli SM331 che incontrerete sul campo Non tutti gli SM331 sono uguali. Il codice d'ordine dice quasi tutto. Questi sono quelli che effettivamente vedo negli impianti, con le relative funzioni.Numero d'ordine | Canali | Risoluzione | Intervalli di ingresso | Utilizzo tipico6ES7331-7KF02-0AB0 | 8 AI | 12 bit | 0-20 mA, 4-20 mA, ±10 V | Il cavallo di battaglia. Segnali di processo, trasmettitori, feedback di pilotaggio6ES7331-7KB02-0AB0 | 2 AI | 12 bit | 0-20 mA, 4-20 mA, ±10 V | Pannelli di piccole dimensioni, un paio di segnali, retrofit6ES7331-7NF10-0AB0 | 8 AI | 15 bit | 0-20 mA, 4-20 mA, ±10 V | Alta risoluzione, pesatura di precisione, cicli veloci6ES7331-7NF00-0AB0 | 8 AI | 15 bit | 0-20 mA, 4-20 mA, ±10 V | Scheda ad alta risoluzione precedente, stessa funzione della 7NF106ES7331-1KF02-0AB0 | 8 AI | 13 bit | 0-10 V, ±10 V, 0-20 mA | Pannelli ad alta tensione. Nessun isolamento tra i canali.6ES7331-7PF11-0AB0 | 8 AI | 16 bit | RTD, termocoppia | Temperatura. Pt100, tipo J e KAlcune note dal campo. Il 7KF02 è quello che troverete nella maggior parte dei rack. È economico, è ovunque e la scheda di gamma permette di gestire tensione, corrente e, in alcune posizioni, anche Pt100 e termocoppie con una sola scheda. Questa flessibilità è il motivo per cui è sopravvissuto così a lungo.La 1KF02 non ha isolamento tra i canali. Ogni canale condivide lo stesso riferimento. Un guasto a terra in un circuito trascina l'intera scheda. Ho visto un cavo di campo difettoso mandare in tilt tutti e otto i canali contemporaneamente, e il personale di manutenzione ha sostituito due schede perfettamente funzionanti prima che qualcuno controllasse il cavo.Il modello 7NF10 utilizza un connettore frontale a 40 pin. I modelli 7KF02 e 1KF02 utilizzano un connettore a 20 pin. Quando acquisti un ricambio, assicurati che il connettore corrisponda, altrimenti ti ritroverai a cercare il cavo giusto alle 2 del mattino. Elenco dei difetti, classificati in base alla frequenza con cui li riscontro 1. Cablaggio e polarità Questo è l'errore più comune. Direi che metà delle mie chiamate per problemi analogici si concludono con una riparazione con un cacciavite, non con un ordine di pezzi di ricambio. L'errore più frequente è l'inversione di polarità sui terminali del canale. M+ e M- scambiati. Un tecnico di strumentazione ricollega un trasmettitore di pressione dopo una calibrazione, inverte la coppia di fili e la lettura si interrompe. L'operatore giura che il trasmettitore è guasto. Il trasmettitore funziona perfettamente. Le due piccole lettere sulla morsettiera raccontano tutta la storia.Gli ingressi di corrente necessitano di un percorso di ritorno. Se il lato negativo del circuito è flottante, si ottengono valori instabili. Non zero, non fissi. Valori instabili. Valori che vagano senza controllo come un ubriaco. Ho anche visto un terminale che sembrava ben saldo ma aveva un filo penzolante. La lettura diminuiva ogni volta che la macchina vibrava. Si potrebbe pensare che sia un sensore allentato. Invece era una vite allentata.Controlli:· Le viti dei morsetti sono effettivamente ben strette? Tira ciascun filo, non delicatamente.· Il terminale M+ del modulo è collegato al lato positivo del segnale? Il terminale M- è collegato al lato negativo?· Ogni canale corrente dispone di un percorso di ritorno completo?· Sono presenti corrosione, peluria verdastra o terminali scoloriti in zone umide?Soluzione: ricollegare i cavi con puntalini, sostituire i morsetti danneggiati ed etichettare la coppia di fili. Un'etichetta costa dieci secondi e fa risparmiare un'ora. 2. Trasmettitori a due fili contro trasmettitori a quattro fili Questo modulo manda i moduli funzionanti nella pattumiera. Un trasmettitore a 2 fili è alimentato dalla loop stessa. Il modulo deve essere configurato per il funzionamento a 2 fili in modo da fornire alimentazione alla loop dal canale. Un trasmettitore a 4 fili funziona con la propria alimentazione. La sua uscita è solo un segnale e il modulo si limita a misurarlo.Collegando un trasmettitore a 2 fili a uno slot configurato per 4 fili, non si ottiene alimentazione dal circuito. La scheda segna zero. Tutti danno la colpa alla scheda. Una volta ho trovato un trasmettitore di pressione nuovo di zecca, installato da un appaltatore, che a detta del caposquadra era guasto fin dall'inizio. Mi ci sono voluti due minuti con un multimetro per scoprire che il circuito non aveva tensione. La scheda non aveva alcuna possibilità di funzionare.Il contrario è peggio. Collega un trasmettitore a 4 fili a uno slot configurato per 2 fili e il modulo cerca di inviare corrente di loop a un'uscita che non è in grado di assorbirla. La lettura si blocca a 27648 e lo stadio di uscita del trasmettitore si surriscalda e va in tilt. Ecco che arriva l'avviso "serbatoio pieno" alle 3 del mattino, a volte anche con un serbatoio effettivamente pieno perché la valvola si è chiusa a causa di una lettura errata.Controlli:· Quanti fili vanno al trasmettitore? Due significa che ha 2 fili. Quattro significa che ha la sua coppia di alimentazione.· Cosa indica la voce "Configurazione hardware" per quel gruppo di canali?· In che posizione si trova la scheda di intervallo?Soluzione: impostare la scheda di portata e la configurazione hardware in modo che corrispondano al tipo di trasmettitore e collegare l'alimentazione del loop nel punto corretto. 3. Valore grezzo bloccato a 27648 o 0 Il classico. Un valore grezzo bloccato a 27648 significa che l'ingresso viene portato al massimo. Un valore grezzo bloccato a 0 significa che il circuito è aperto, il sensore è guasto o manca l'alimentazione. Entrambi appaiono identici sull'HMI: una lettura errata. Entrambi hanno cause completamente diverse.Con un valore di probabilità pari a 27648, in ordine decrescente: il sensore è in cortocircuito o saturo, la corrente del circuito è effettivamente superiore a 20 mA, l'uscita del trasmettitore è satura oppure la portata è impostata in modo errato. Avevo un indicatore di livello del serbatoio che segnava pieno per una settimana. L'operatore lo aveva attribuito a una scheda difettosa. Il cavo era stato schiacciato sotto una canalina durante un lavoro sul tetto, provocando un cortocircuito tra i due. Il trasmettitore stava spingendo al massimo contro un circuito in cortocircuito. La scheda riportava il valore corretto.Bloccato a 0: un circuito aperto, un trasmettitore guasto, un fusibile bruciato sull'alimentazione del circuito a 24 V o un'interruzione del filo con il monitoraggio disattivato. Ed ecco un dettaglio sottile: se il canale è configurato per 0-20 mA ma il trasmettitore è 4-20 mA, la scheda legge circa il 20% della scala quando il serbatoio è vuoto. Non zero. Il 20%. Gli operatori lo chiamano "perdita" ed è un problema di configurazione, non un problema hardware.Controlli:· Collega un amperometro in serie al circuito. Qual è il valore effettivo della corrente?· Misurare la tensione ai terminali del trasmettitore. Riceve la tensione necessaria?· Controlla la linea a 24 V e il fusibile del circuito. I fusibili si bruciano più spesso alle 3 del mattino rispetto a qualsiasi altro componente.Soluzione: sostituire il fusibile, riparare il cavo o sostituire il sensore. Quindi iniettare 12 mA con un calibratore di loop. Se la scheda legge un valore a metà scala, il problema non era la scheda. 4. Guasti di isolamento del gruppo di canali Il 7KF02 isola i suoi canali in gruppi di due. I canali 0 e 1 condividono un gruppo. Lo stesso vale per i canali 2 e 3, 4 e 5, 6 e 7. Quando un canale di un gruppo subisce un'anomalia, anche il canale corrispondente ne risente. Ho visto una sovratensione mandare fuori uso la protezione in ingresso del canale 0, e il canale 1 ha mostrato valori incomprensibili per un mese, mentre tutti davano la colpa al trasmettitore del canale 1.Anche il cablaggio di gruppo condivide il riferimento. Un cavo di campo in cortocircuito su un canale del gruppo può spostare il riferimento del gruppo e influenzare la lettura del canale adiacente. Stesso gruppo, stesso destino.Controlli:· Sposta il segnale sospetto su un canale di un gruppo diverso. Se lì la lettura è corretta, il problema risiede nel gruppo, non nell'intera scheda.· Controlla entrambi i canali del gruppo. Se entrambi presentano problemi, il problema potrebbe risiedere nel gruppo stesso.· Esaminate il cavo di campo su entrambi i canali, non solo su quello che desta allarme.Soluzione: riparare il percorso del campo difettoso. Se lo stadio di ingresso di quel gruppo è effettivamente guasto, la scheda deve essere sostituita. Non è possibile bypassare un gruppo guasto. 5. Modulo di portata errato o impostazione errata Il 7KF02 ha una scheda di selezione della gamma, una piccola scheda che si inserisce nella parte anteriore del modulo. Imposta la gamma di misurazione per ciascun gruppo di canali. Può essere inserita al contrario. Può essere inserita nello slot sbagliato. Ho visto una squadra di addetti alla pulizia dei pannelli estrarne una, pulire i contatti e reinserirla ruotata di 180 gradi. Dopo quell'intervento, metà dei canali visualizzavano valori incomprensibili. Nessuno aveva toccato il programma. Nessuno aveva toccato il cablaggio. Tutta la colpa era di un pezzo di plastica da 5 dollari.La posizione della scheda di portata e la voce nella configurazione hardware devono corrispondere. Se la scheda indica 4-20 mA ma la configurazione hardware indica 0-10 V, le letture saranno errate e sembreranno indicare un problema al sensore. Inoltre, il numero d'ordine e la versione hardware nella configurazione hardware devono corrispondere al modulo effettivo, altrimenti la CPU segnala lo slot.Controlli:· Estraete la scheda di portata. È orientata correttamente? È nella posizione giusta?· La configurazione hardware mostra lo stesso intervallo per quel gruppo?· Il numero d'ordine in HW Config corrisponde al modulo presente nel rack?Soluzione: reinserire correttamente la scheda, correggere la voce di configurazione hardware e scaricare nuovamente il file. Riavviare il rack se la CPU segnala problemi. 6. Messa a terra e tensione di modo comune Il 7KF02 separa i suoi gruppi di canali di soli due volt circa. Non si tratta di un vero isolamento, ma di una separazione simbolica. Se il trasmettitore e il PLC si trovano su potenziali di massa diversi, la differenza si ripercuote direttamente sull'ingresso. Le letture variano, saltano e a volte raggiungono il valore massimo.Negli Stati Uniti ho fatto costruire un'unità di compressione a 120 V/60 Hz, posizionata accanto a un quadro elettrico di impianto a 230 V/50 Hz. Il segnale analogico presentava una deriva continua. Le masse differivano di un paio di volt e il 7KF02 non aveva margine di sicurezza. La soluzione è stata un singolo punto di massa e una schermatura collegata a terra a un'estremità. I ​​moduli 7NF a 15 bit gestiscono meglio questo tipo di problema, ma non si può sempre scegliere l'hardware.Controlli:· Misurare la tensione tra il polo negativo del trasmettitore e il terminale M- del modulo. Una differenza superiore a uno o due volt indica un problema di modo comune.· La schermatura è collegata a terra a entrambe le estremità? Si tratta di un anello di massa con un ronzio.· I cavi di segnale condividono un vassoio con i cavi del motore o i cavi dell'azionamento a frequenza variabile?Soluzione: messa a terra in un unico punto, collegando a terra un'estremità della schermatura e isolando l'altra con del nastro adesivo, e nei casi più ostinati un isolatore tra il trasmettitore e la scheda. Costa meno di un nuovo modulo e risolve la causa principale del problema. 7. Indirizzamento e configurazione degli slot Il modulo si trova nello slot 4, ma la configurazione indica lo slot 5. Oppure il numero d'ordine nella configurazione hardware non corrisponde alla scheda effettivamente installata. La CPU segnala un errore nello slot oppure i valori non si aggiornano mai. L'HMI mostra valori obsoleti e gli operatori pensano che il processo sia bloccato.Mi è capitato anche di ricevere un modulo "nuovo" da un negozio, ma la versione hardware era più vecchia di quella prevista da HW Config. La CPU si rifiutava di accettarlo. La soluzione è stata quella di far corrispondere la versione nella configurazione alla scheda presente nel rack, oppure di trovare la scheda corretta. Controllate anche gli indirizzi delle parole di input. Una scheda a 8 canali utilizza otto parole e, se due schede hanno indirizzi sovrapposti, si ottengono letture che si contraddicono a vicenda.Controlli:· Apri le informazioni sul modulo in Configurazione hardware. La scheda riporta il numero d'ordine e la versione previsti?· Il modulo è inserito nello slot indicato nella configurazione?· Gli indirizzi delle parole di input si sovrappongono a quelli di un'altra scheda?Soluzione: correggere la configurazione, scaricare e confermare gli indirizzi. Quindi verificare il valore effettivo in una tabella IVA. 8. Il modulo è effettivamente morto Ultimo in lista, e giustamente. I guasti hardware reali possono capitare. Una sovratensione mette fuori uso uno stadio di ingresso. Un trasmettitore in cortocircuito invia 24 V a un ingresso progettato solo per milliampere. Un fulmine colpisce una recinzione a cento metri di distanza e l'intero rack sobbalza. A volte una scheda si guasta semplicemente per vecchiaia.I segnali sono inequivocabili: il LED SF rimane acceso fisso, le informazioni del modulo indicano un guasto interno, nessun canale risponde nemmeno con un calibratore collegato direttamente ai terminali e il guasto persiste anche quando si sposta la scheda in un altro slot. Se hai seguito i passaggi da 1 a 7 e la scheda continua a non funzionare correttamente, il problema è la scheda stessa.Controlli:· Prova a sostituire la scheda con una funzionante. Il problema persiste anche dopo la sostituzione? Allora il problema è la scheda.· Annusa il modulo. I componenti elettronici bruciati hanno un odore caratteristico. Lo stesso vale per uno stadio di protezione in ingresso guasto.· Verifica la presenza di danni visibili sui circuiti di ingresso.Soluzione: sostituirlo. Verificare che il numero d'ordine corrisponda esattamente e che la versione hardware corrisponda alla configurazione hardware. Un 6ES7331-7KF02-0AB0 usato, proveniente da un fornitore affidabile, va bene. Basta confermare la versione e assicurarsi che la scheda di portata sia inclusa. Anche il tipo di connettore frontale è importante. Se state cercando un ricambio, disponiamo di ricambi per PLC Siemens e ricambi generici per PLC, che coprono le versioni più comuni di SM331, sia nuovi che usati. I moduli nuovi sono dotati di marcatura CE e UL. Quelli usati provenienti dall'UE o dagli Stati Uniti vanno bene, purché il numero d'ordine e la versione corrispondano. Diagnostica: cosa ti sta dicendo la scheda Il LED SF Il LED SF rappresenta l'intero vocabolario del modulo. Imparandolo, si evitano metà delle congetture.Stato del LED | Significato | Cosa fareSF disattivato | Nessun guasto segnalato dalla scheda | Fidati, ma controlla comunque il cablaggio sul campoSF lampeggiante | Guasto del canale: interruzione del filo, fuori portata, sottoportata | Leggi la diagnostica, trova il canaleSF stazionario acceso | Errore di assegnazione dei parametri o guasto interno | Verificare la configurazione hardware, la scheda di gamma e la versione del modulo Informazioni sul modulo di lettura In HW Config, fai doppio clic sul modulo e apri Informazioni modulo. La scheda Diagnostica è dove la scheda fornisce le informazioni veritiere. Indica il canale, il tipo di guasto e se si tratta di un'interruzione del filo, di un valore inferiore al range o superiore al range. Mostra anche i guasti interni che i LED non possono segnalare.Se si abilita l'interrupt diagnostico nei parametri del modulo, la CPU viene notificata a ogni guasto. È qui che sta il problema. Se l'interrupt è abilitato e OB82 non è caricato nel programma, la CPU passa allo stato STOP alla prima volta che un canale si guasta. Ho risposto a una chiamata del genere alle 3 del mattino. Qualcuno aveva abilitato la diagnostica per un buon motivo e si era dimenticato di OB. L'intera linea si è fermata perché un canale di riserva aveva un filo allentato. Osservando il valore grezzo Aprite una tabella VAT e inserite l'indirizzo della parola di input. Per una scheda a 8 canali, si tratta di otto parole. Osservate il valore mentre iniettate un segnale noto ai terminali di campo. Se il valore grezzo segue il segnale, la scheda e la configurazione sono corrette. Se il valore grezzo ignora il segnale, procedete a ritroso verso il campo, terminale per terminale. Monitoraggio delle interruzioni dei cavi Il monitoraggio dell'interruzione del filo è parametrizzabile negli intervalli 4-20 mA e 1-5 V. Quando è attivo, un circuito aperto visualizza 32767 e il LED SF lampeggia con una diagnostica di interruzione del filo. Quando è disattivato, un circuito aperto visualizza 0 e si comporta esattamente come un sensore guasto. È importante sapere quale impostazione è attiva, altrimenti si rischia di perdere tempo inutilmente. Valore grezzo in unità ingegneristiche Ecco la mappa che ho in mente. I valori grezzi sono numeri interi e la scala è fissa.Valore grezzo | Percentuale dell'intervallo | Segnale 4-20 mA | Significato usuale32767 | fuori scala | oltre 20 mA | Interruzione del filo con monitoraggio attivo o fuori scala27648 | 100% | 20 mA | Ingresso al massimo. Sensore al massimo, in cortocircuito o con intervallo errato20736 | 75% | 16 mA | Lettura normale al 75%13824 | 50% | 12 mA | Scala media. Normale6912 | 25% | 8 mA | Lettura normale al 25%0 | 0% | 4 mA | Segnale nullo, circuito aperto o trasmettitore guasto-32768 | sotto la portata | inferiore a 4 mA | Sotto la portata con monitoraggio attivoUn aspetto che spesso genera confusione: nella gamma 4-20 mA, il modulo mappa 4 mA a 0 e 20 mA a 27648. Lo zero assoluto della gamma 4-20 mA è già stato rimosso all'interno della scheda. Pertanto, quando si effettua la scalatura, il limite inferiore corrisponde al valore di progetto a 4 mA, non al valore a 0 mA. Se si inverte la lettura, il serbatoio risulterà pieno quando è vuoto. Scalabilità con FC105 FC105 è la funzione SCALE nella libreria standard. IN è l'intero grezzo dalla parola di input. HI_LIM e LO_LIM sono il tuo intervallo di ingegneria. BIPOLAR indica al blocco se l'intervallo grezzo è compreso tra -27648 e +27648 o tra 0 e 27648. OUT è il risultato effettivo. RET_VAL è la parola di stato e dovresti controllarla. Se non è zero, la conversione ha un problema.La maggior parte dei bug di scalatura che riscontro sono dovuti a un flag BIPOLAR errato o a limiti invertiti. Entrambi producono letture errate in modo molto costante, il che aumenta la fiducia degli operatori nei risultati, anziché diminuirla. Una lettura sempre superiore del 10% è da considerarsi un bug di scalatura finché non si dimostra il contrario. Cablaggio corretto Collegamento a 2 fili Il modulo alimenta il circuito. Il polo positivo L+ è collegato al terminale L+ del modulo. La corrente del circuito esce dal terminale M+ del canale, passa attraverso il trasmettitore e ritorna al terminale M-. Non è necessaria alcuna alimentazione esterna. Se il modulo non è configurato per il funzionamento a 2 fili, non c'è alimentazione al circuito e la lettura rimane a zero, pronta a farti dare la colpa alla scheda. Collegamento a 4 fili Il trasmettitore funziona con la propria alimentazione. La coppia di segnali va a M+ e M-. Non alimentare il circuito di alimentazione del modulo con l'uscita a 4 fili del trasmettitore. La scheda si blocca e lo stadio di uscita del trasmettitore si surriscalda. Ho dovuto sostituire due trasmettitori prima di trovare un tecnico che faceva esattamente questo errore. Schermatura Coppia intrecciata schermata per 4-20 mA, sempre. Collegare a terra la schermatura solo a un'estremità. Scegliere l'estremità lato pannello o lato campo e attenersi a quella. Collegare entrambe le estremità a terra crea un anello di massa con un fastidioso ronzio. Tenere i cavi di segnale lontani dal vano insieme ai cavi del motore e ai cavi dell'inverter. Ho visto un inverter trasformare un segnale pulito da 4-20 mA in rumore udibile alla radio. La scheda lo legge come un segnale, ma il processo lo interpreta come caos. Correzioni, in ordine · Terminali: serrati, puliti, con puntale, con M+ e M- corretti.· Circuito: misuratore in serie, verificare che la corrente corrisponda al processo.· Alimentazione: 24 V sul circuito, fusibile integro, polarità corretta.· Configurazione: posizione della scheda di portata, numero d'ordine della configurazione hardware, versione hardware, intervallo di misura.· Isolamento: spostare il segnale su un altro gruppo di canali e iniettare un calibratore.· Poi la carta.Seguite quest'ordine e sostituirete molti meno moduli. Io tengo un calibratore di loop nel mio furgone. Si è ripagato da solo cento volte. Uno strumento da 200 dollari che dimostra che la scheda funziona correttamente costa meno di un modulo da 400 dollari che non è il problema. Quando sostituire il modulo Sostituire il modulo quando il LED SF rimane acceso fisso e la diagnostica rileva un guasto interno. Sostituirlo quando nessun canale risponde, nemmeno con un calibratore collegato direttamente ai terminali. Sostituirlo quando il guasto si ripercuote sulla scheda e si sposta in un altro slot. Sostituirlo quando si avverte odore di componenti bruciati. I danni da sovratensione su uno stadio di ingresso non sono riparabili in officina. Non sprecate un turno per ripararli.Quando acquisti il ​​ricambio, assicurati che il numero d'ordine corrisponda esattamente. Verifica la versione hardware confrontandola con la tua configurazione hardware. Conferma il tipo di connettore frontale. Verifica che la scheda di gamma sia inclusa. Un modulo senza la relativa scheda di gamma è inutilizzabile sul 7KF02. Disponiamo a magazzino di ricambi per PLC Siemens con le versioni elencate, quindi puoi verificare la compatibilità prima di ordinare, anziché dopo. Lista di controllo per la manutenzione ·

 L'architettura della memoria del Siemens I controllori logici programmabili (PLC) S7-300 e S7-400 sono organizzati in tre livelli distinti: memoria di carico, memoria di lavoro e memoria di sistema. Ogni guasto relativo alla memoria, che si tratti di una CPU che si rifiuta di uscire dallo stato STOP, di un programma che scompare dopo un'interruzione di corrente o di un allarme batteria su un S7-400, può essere ricondotto a uno di questi livelli e alle regole che governano il trasferimento dei dati tra di essi. Questo articolo definisce con precisione ciascun livello, spiega come le due famiglie di controllori li implementano in modo diverso, fornisce i parametri concreti di CPU rappresentative e si conclude con la diagnostica dei guasti, le pratiche di manutenzione e le domande che gli ingegneri si pongono più frequentemente. Il materiale presuppone una conoscenza di base di STEP 7 e della struttura generale di un programma PLC, ma non una specializzazione precedente nella gestione della memoria. 1. Definizione dei tre livelli di memoria La memoria di caricamento contiene il programma utente completo, inclusi i blocchi di codice (OB, FB, FC), i blocchi di dati (DB), i simboli, i commenti e i dati tecnologici. È il repository non volatile, o con batteria di backup, da cui la CPU ripristina la sua copia di lavoro ad ogni avvio. La memoria di lavoro è l'area RAM integrata in cui la CPU esegue effettivamente il programma; contiene solo il codice e i dati necessari per l'esecuzione. La memoria di sistema è l'insieme delle aree di indirizzamento su cui opera il set di istruzioni: input di processo (I), output di processo (Q), memoria di bit (M), timer (T), contatori (C), dati locali (L) e blocchi di dati (DB).La distinzione tra i tre livelli non è puramente accademica. Un blocco che esiste solo nella memoria di caricamento non viene eseguito. Un blocco che esiste solo nella memoria di lavoro viene eseguito ma non può essere caricato su un dispositivo di programmazione. Un flag di ritenzione che non viene salvato nella memoria di caricamento viene reimpostato ad ogni riavvio. Ogni livello ha la sua volatilità, i suoi limiti di capacità e il suo comportamento in caso di errore, come riassunto nella Tabella 1.Tabella 1: I tre livelli di memoria in sintesiLivello | Contenuti | Implementazione S7-300 | Implementazione S7-400 | Comportamento in caso di interruzione di correnteMemoria di caricamento | Programma completo: blocchi, simboli, commenti, dati tecnologici | Micro Memory Card (MMC) | RAM con batteria di backup; scheda Flash EPROM opzionale | S7-300: memorizzato sulla MMC. S7-400: memorizzato nella RAM finché la batteria è carica; altrimenti ripristinato dalla EPROM o persoMemoria di lavoro | Solo codice eseguibile e dati | RAM integrata | RAM integrata | Contenuto perso; ricostruito dalla memoria di caricamento al successivo avvioMemoria di sistema | Indirizzamento I, Q, M, T, C, L, DB | Circuiti interni della CPU | Circuiti interni della CPU | Parti non ritentive resettate; parti ritentive ripristinate dalla memoria di caricamentoUn secondo elemento distintivo dell'architettura è la differenza tra memoria volatile e non volatile. Sull'S7-300, la non volatilità è garantita dalla memoria flash (MMC) e non richiede batteria. Sull'S7-400, invece, la non volatilità è assicurata da una RAM con batteria di backup e, opzionalmente, da una scheda Flash EPROM. Questa singola differenza spiega gran parte delle divergenze pratiche tra le due famiglie, dal LED di batteria scarica sull'S7-400 al fatto che una CPU S7-300 senza MMC non si avvia affatto. 2. Memoria di caricamento: dove viene memorizzato il programma La memoria di caricamento è il livello con la capacità maggiore. Memorizza il programma nella sua forma completa, inclusi i dati che la CPU non esegue mai direttamente: commenti ai blocchi, informazioni sui simboli e oggetti tecnologici. Quando un progetto viene compilato e scaricato, ogni blocco viene prima trasferito nella memoria di caricamento. La CPU copia quindi le parti eseguibili nella memoria di lavoro. Poiché la memoria di caricamento contiene l'intero progetto, è anche il livello che viene letto durante il trasferimento di un programma da una CPU a un dispositivo di programmazione. 2.1 Caricamento della memoria sull'S7-300: la scheda Micro Memory Tutte le attuali CPU S7-300 memorizzano la memoria di caricamento su una Micro Memory Card (MMC). La MMC è una scheda flash a innesto che si inserisce in uno slot sulla parte anteriore della CPU. Non richiede batteria, motivo per cui un impianto S7-300 può rimanere senza alimentazione per anni e avviarsi comunque con il programma intatto. I codici articolo rappresentativi per la famiglia di MMC sono 6ES7953-8LL31-0AA0 (512 KB) e 6ES7953-8LM31-0AA0 (2 MB); la stessa famiglia si estende da 64 KB fino a 8 MB e la dimensione massima accettabile dipende dalla CPU.La scheda MMC non è un accessorio opzionale. Una moderna CPU S7-300 senza scheda MMC non può eseguire alcun programma: la CPU si arresta e richiede una scheda di memoria nel buffer di diagnostica. Si tratta di una scelta progettuale deliberata. Poiché la scheda MMC è l'unica memoria non volatile del sistema, contiene non solo il programma, ma anche i dati di mantenimento e, su alcune CPU, il firmware. Se la scheda non è presente, la CPU non ha né un programma da eseguire né un luogo in cui memorizzare lo stato di mantenimento.La scheda MMC è dotata di un piccolo cursore di protezione da scrittura sul suo alloggiamento. Quando il cursore è in posizione di blocco, la CPU rifiuta i download con un messaggio che indica che la scheda di memoria è protetta da scrittura. Il cursore protegge la scheda da sovrascritture accidentali sul campo, ma è una causa comune di download non riusciti dopo la manutenzione, quindi la sua posizione dovrebbe essere la prima cosa da controllare quando un download viene rifiutato.Se la memoria di caricamento è persa o vuota: sull'S7-300, una MMC vuota o mancante significa che la CPU si arresta e non può avviarsi. Sull'S7-400, una memoria di caricamento RAM vuota senza scheda EPROM significa che la CPU si avvia in modalità STOP senza programma utente; se è presente una scheda EPROM, la CPU copia il programma dalla EPROM nella RAM all'avvio e funziona normalmente. 2.2 Caricamento della memoria sull'S7-400: RAM con batteria di backup e Flash EPROM Il processore S7-400 implementa la memoria di caricamento in due fasi. La fase primaria è costituita da una RAM integrata nel modulo CPU, che contiene la copia di lavoro della memoria di caricamento. Questa RAM è alimentata da una batteria di backup, ad esempio la 6ES7971-0BA00, montata nell'alimentatore o nel vano CPU. La fase secondaria è una scheda Flash EPROM a innesto, ad esempio la 6ES7952-1KM00-0AA0, che fornisce una memoria non volatile in grado di resistere anche a una completa interruzione dell'alimentazione della batteria.All'accensione, l'S7-400 si comporta nel seguente modo. Se la memoria RAM contiene un programma, la CPU lo copia nella memoria di lavoro e si avvia. Se la RAM è vuota ma è inserita una scheda Flash EPROM, la CPU copia il programma dalla EPROM nella memoria RAM e poi nella memoria di lavoro. Se entrambe sono vuote, la CPU si arresta. Questa sequenza di avvio è il motivo per cui un S7-400 ben manutenuto può riprendersi da un'interruzione di corrente senza alcun intervento, a condizione che la EPROM sia stata mantenuta aggiornata.Se la memoria di caricamento è persa o vuota: sull'S7-400, la perdita della memoria di caricamento RAM si verifica quando la batteria si scarica durante un'interruzione di corrente e non è inserita alcuna scheda EPROM. Il programma viene quindi perso e deve essere scaricato nuovamente o ripristinato da un file di backup. Questo scenario, più di ogni altro, giustifica l'abitudine di scaricare il programma sulla EPROM dopo ogni modifica di messa in servizio. 3. Memoria di lavoro: lo spazio di esecuzione La memoria di lavoro è la RAM integrata in cui la CPU esegue il programma. Internamente è divisa in un'area di codice e un'area dati. In fase di download, la CPU copia i blocchi eseguibili dalla memoria di caricamento alla memoria di lavoro; in fase di esecuzione, la CPU preleva istruzioni e dati esclusivamente dalla memoria di lavoro. La memoria di lavoro è sempre volatile. Su entrambe le famiglie di processori, viene ricostruita a partire dalla memoria di caricamento ad ogni accensione, quindi un programma che "sopravvive" a un ciclo di accensione lo fa perché la memoria di caricamento è sopravvissuta, non perché lo sia la memoria di lavoro.La memoria di lavoro è lo strato che determina se un programma può essere caricato. Un blocco di dati di grandi dimensioni, un OB (Object Object) lungo o un FB (Frameboard Block) fortemente annidato possono esaurire la memoria di lavoro anche quando la memoria di caricamento ha ancora spazio libero. In questo caso, il download viene rifiutato con un messaggio come "Memoria utente insufficiente" e la soluzione consiste nel ridurre le dimensioni del programma o nel passare a una CPU con più memoria di lavoro. La memoria di lavoro non può essere espansa aggiungendo schede; è una proprietà fissa del modulo CPU stesso. Per questo motivo, il valore della memoria di lavoro nelle specifiche tecniche della CPU è il dato più importante da verificare quando un progetto supera le capacità del controller.Se la memoria di lavoro viene persa o è vuota: la CPU si arresta o non si avvia. Poiché la memoria di lavoro viene ricostruita ad ogni accensione, la sua perdita è normalmente transitoria e impercettibile: la CPU si limita a ricaricare i dati dalla memoria di carico. La perdita diventa permanente solo quando viene persa anche la memoria di carico, come nel caso della batteria dell'S7-400 descritto in precedenza. 4. Memoria di sistema e aree di indirizzamento La memoria di sistema è il termine collettivo che indica le aree dati indirizzabili su cui opera il set di istruzioni. Queste aree sono implementate nei circuiti interni della CPU, non su supporti rimovibili, e le loro dimensioni sono proprietà fisse di ciascun modello di CPU. La Tabella 2 elenca le aree e le loro funzioni.Tabella 2: Aree di indirizzi della memoria di sistemaArea | Simbolo | Contenuto | NoteImmagine di processo degli input | I | Stati di input copiati dai moduli I/O all'inizio di ogni scansione OB 1 | Indirizzamento a byte e bit, ad esempio da I0.0 a I0.7 nel byte di input IB0; intervallo predefinito 128 byte, configurabile fino a un massimo specifico della CPU (2048 byte sulla maggior parte delle CPU S7-300)Immagine del processo degli output | Q | Stati di output scritti nei moduli I/O al termine di ogni scansione OB 1 | Indirizzamento di byte e bit, ad esempio da Q0.0 a Q0.7 nel byte di output QB0I/O periferici | PI, PQ | Accesso diretto ai moduli I/O che bypassa l'immagine di processo | Utilizzati per I/O ad alta velocità o critici in termini di tempo; indicati come parole PIW/PQWMemoria a bit | M | Flag per stati logici intermedi | Indirizzamento a byte e a bit, ad esempio da M0.0 a M0.7 nel byte flag MB0; la dimensione dipende dalla CPU; su alcune CPU i primi 256 byte sono riservati ai dati di sistema e non possono essere utilizzati liberamenteBlocchi di dati | DB | Archiviazione di dati strutturati per il programma utente | L'attributo Retain controlla se il contenuto del DB viene mantenuto dopo un riavvioTimer | T | Funzioni timer S5 | Il numero di timer dipende dalla CPUContatori | C | Funzioni contatore | Il numero di contatori dipende dalla CPUDati locali | L | Variabili temporanee della chiamata OB, FB o FC attualmente attiva | Basato su stack; la profondità è limitata per classe di priorità 4.1 L'immagine del processo Le aree I e Q vengono aggiornate tramite l'immagine di processo. All'inizio del programma ciclico, la CPU copia gli stati dei moduli di input nell'area I; durante il ciclo, il programma legge queste istantanee coerenti; al termine del ciclo, la CPU copia l'area Q nei moduli di output. Questo meccanismo garantisce che tutte le sezioni del programma vedano gli stessi stati di input all'interno di una singola scansione. L'accesso diretto alle periferiche (PIW, PQW) bypassa l'immagine e legge o scrive direttamente sul modulo, il che è più veloce ma non coerente all'interno della scansione. Un'immagine di processo troppo piccola per gli I/O installati può essere ingrandita nelle proprietà della CPU in STEP 7, fino al massimo specifico della CPU. 4.2 Memoria a bit M e il byte flag La memoria a bit, storicamente chiamata flag, è il blocco di memoria del programma. Un singolo bit di flag, ad esempio M0.0, contiene uno stato booleano; otto bit consecutivi formano il byte di flag MB0, indirizzato da M0.0 a M0.7. Le parole di flag (MW) e le doppie parole di flag (MD) sono formate raggruppando i byte. La dimensione dell'area M varia a seconda della CPU: una CPU 314 fornisce 256 byte, una CPU 315-2 DP ne fornisce 2048 e una CPU 319-3 PN/DP ne fornisce 8192. Su diverse CPU S7-300, parte dell'area M, ad esempio i primi 256 byte, è riservata ai dati di sistema utilizzati dal sistema operativo e dalle funzioni di sistema; l'utilizzo di questi indirizzi nel programma utente può produrre comportamenti anomali, pertanto è necessario consultare i dati tecnici della CPU specifica prima di allocare liberamente l'area M. 4.3 Timer, contatori e dati locali I timer (T) e i contatori (C) sono elementi funzionali con uno stato interno: un timer memorizza il tempo rimanente, un contatore memorizza il valore del conteggio. Il loro numero è fisso per CPU, ad esempio 256 timer e 256 contatori su una CPU 314 e 2048 di ciascuno su una CPU 319-3 PN/DP. I dati locali (L) sono l'area dello stack che contiene le variabili temporanee della chiamata attualmente attiva. Ogni volta che viene chiamato un FB o un FC, la CPU riserva una porzione dello stack dei dati locali per le variabili temporanee di quel blocco; annidamenti profondi o strutture temporanee di grandi dimensioni possono esaurire lo stack, il che produce un errore di programmazione e, se non gestito, un STOP. Sulle CPU S7-300 lo stack dei dati locali è tipicamente di 32 KB condiviso tra le classi di priorità; sulle CPU S7-400 la capacità è maggiore e, sui modelli più recenti, allocata per classe di priorità.Se la memoria di sistema viene persa o ripristinata: le aree non ritentive I, Q, M, T, C e L vengono inizializzate ad ogni riavvio e i DB non ritentivi vengono ripristinati ai loro valori di caricamento. Le aree ritentive vengono ripristinate dalla memoria di caricamento, meccanismo che verrà esaminato nelle sezioni successive. 5. L'S7-300 nella pratica: MMC, dati persistenti e la questione della batteria La caratteristica distintiva del concetto di memoria dell'S7-300 è l'assenza di una batteria. Il programma risiede sulla MMC, la memoria di lavoro viene ricaricata dalla MMC ad ogni accensione e anche i dati di ritenzione sono memorizzati sulla MMC. Quando la CPU rileva uno spegnimento, salva i valori correnti delle aree di ritenzione configurate sulla MMC; al successivo riavvio, li ripristina. Questa progettazione ha tre conseguenze pratiche.Innanzitutto, la MMC è un componente soggetto a usura in senso stretto. La memoria flash ha una durata limitata in termini di cicli di cancellazione/scrittura e ogni spegnimento riscrive le aree di ritenzione. In condizioni di normale funzionamento ciclico questo non rappresenta un problema, ma i programmi che modificano i dati di ritenzione in cicli rapidi o che utilizzano le funzioni di sistema da SFC 82 a SFC 84 per scrivere blocchi di dati sulla MMC in un ciclo continuo, riducono la durata della scheda. Il numero nominale di cicli di scrittura è indicato nella documentazione Siemens relativa alla scheda.In secondo luogo, la configurazione della memoria persistente è esplicita. In STEP 7, la finestra di dialogo delle proprietà della CPU (Configurazione hardware, scheda Memoria persistente) definisce quanti byte di M, quanti timer e quanti contatori sono persistenti. L'intervallo predefinito del flag di memoria persistente sulla maggior parte delle CPU S7-300 va da M 0.0 a M 15.7. I blocchi di dati vengono resi persistenti singolarmente contrassegnandoli con l'attributo Retain nelle proprietà del blocco. Solo gli intervalli configurati sopravvivono a un ciclo di alimentazione; tutto il resto viene inizializzato.In terzo luogo, il comportamento di download è semplice e uniforme. Un normale download in STEP 7 scrive il blocco nella MMC (memoria di caricamento) e lo copia nella memoria di lavoro. Non esiste un percorso separato "download solo in RAM" sull'S7-300: con una MMC installata, ogni download è automaticamente non volatile. La direzione di caricamento funziona allo stesso modo: un caricamento legge dalla MMC. Le schede MMC di ricambio in tutte le capacità sono elencate nel catalogo ricambi PLC Siemens, il che è importante per gli impianti che devono tenere a magazzino una scheda di ricambio programmata.La questione della batteria, che domina le discussioni sull'S7-400, semplicemente non si pone sull'S7-300. Se una CPU S7-300 non ha batteria, il programma non può essere perso a causa di un guasto della batteria. Le modalità di guasto realistiche sono una MMC mancante, piena, protetta da scrittura o difettosa, e ciascuna di esse è esaminata nella Sezione 9. 6. L'S7-400 in pratica: batterie, EPROM e catena di avvio Il concetto di memoria dell'S7-400 è organizzato attorno a una RAM con batteria di backup, con la Flash EPROM come rete di sicurezza. La batteria di backup, ad esempio la 6ES7971-0BA00, mantiene la memoria di carico basata su RAM e i dati di ritenzione mentre il controller è spento. Il modulo CPU integra anche una batteria tampone ricaricabile, che mantiene la RAM per un tempo limitato, dell'ordine di decine di minuti a piena carica, durante la sostituzione della batteria principale. Questa batteria tampone è il motivo per cui è possibile sostituire la batteria a computer spento, ma non bisogna mai fare affidamento su di essa per un periodo superiore a quello specificato nel manuale.La scheda Flash EPROM, ad esempio la 6ES7952-1KM00-0AA0, costituisce lo strato non volatile dell'S7-400. Non è necessaria per il funzionamento, ma fa la differenza tra un guasto della batteria recuperabile e uno catastrofico. La famiglia di schede spazia da 64 KB a 64 MB e la dimensione massima dipende dalla CPU. La sequenza di avvio descritta nella Sezione 2.2 fa sì che una CPU con una scheda EPROM carica si ripristini automaticamente da una batteria scarica; una CPU senza scheda si avvia in modalità STOP e necessita di un nuovo download.Il comportamento di download sul S7-400 ha due livelli, e confonderli è una causa comune di problemi sul campo:1. Un normale download scrive il blocco nella memoria RAM di caricamento e nella memoria di lavoro. La modifica è attiva immediatamente ma è volatile: sopravvive a un ciclo di accensione/spegnimento solo finché la batteria mantiene attiva la RAM.2. "Scarica su EPROM" (o "Copia RAM su ROM") scrive il contenuto corrente della memoria di carico sulla scheda Flash EPROM. La modifica viene quindi mantenuta anche in caso di interruzione totale della batteria.La classica sequenza di guasti dell'S7-400 è quindi la seguente: scaricare una modifica nel pomeriggio, non copiare mai i dati dalla RAM alla ROM e scoprire due settimane dopo, a seguito di un'interruzione di corrente con la batteria scarica, che la CPU si riavvia con il vecchio programma dalla EPROM. La modifica esisteva solo nella RAM ed è andata persa. Mantenere aggiornata la EPROM dopo ogni modifica di configurazione è la regola di manutenzione della memoria più efficace per l'S7-400.Il PLC S7-400 segnala continuamente lo stato della batteria. Un livello di batteria basso accende il LED BATF sulla parte anteriore della CPU o dell'alimentatore e scrive una voce nel buffer di diagnostica. STEP 7 mostra lo stato dettagliato in Diagnostica hardware / Informazioni modulo nella scheda Batteria, che elenca lo stato della batteria e, su molte CPU, la capacità di backup residua stimata. Le batterie di backup come la 6ES7971-0BA00 sono disponibili a magazzino nella gamma di ricambi per PLC proprio perché sono un materiale di consumo con una durata di servizio misurata in anni, non in decenni. 7. Dimensionamento della memoria: la realtà per CPU La questione pratica che emerge in ogni discussione su progetti relativi alla memoria è sempre la stessa: quanta memoria di lavoro e quanta memoria di carico possiede effettivamente la CPU? La Tabella 3 riporta valori rappresentativi per cinque CPU ampiamente diffuse. Il valore della memoria di lavoro è fisso; il valore della memoria di carico corrisponde alla dimensione massima della scheda MMC o EPROM supportata dalla CPU.Tabella 3: CPU rappresentative e loro memoriaCPU | Numero d'ordine | Memoria di lavoro | Memoria di carico (max) | Utilizzo tipicoCPU 314 | 6ES7314-1AG14-0AB0 | 128 KB | MMC fino a 8 MB | Macchine di medie dimensioni, applicazioni standard S7-300CPU 315-2 DP | 6ES7315-2EH14-0AB0 | 256 KB | MMC fino a 8 MB | I/O distribuito tramite PROFIBUS DPCPU 319-3 PN/DP | 6ES7318-3EL01-0AB0 | 2 MB | MMC fino a 8 MB | Applicazioni S7-300 di grandi dimensioni con PROFINETCPU 414-2 | 6ES7414-2XK05-0AB0 | 512 KB | RAM più EPROM fino a 64 MB | Applicazioni S7-400 di fascia mediaCPU 417-4 | 6ES7417-4XT05-0AB0 | 4 MB | RAM più EPROM fino a 64 MB | Applicazioni S7-400 ad alte prestazioniDalla tabella si possono ricavare due regole di dimensionamento. In primo luogo, la memoria di lavoro rappresenta il vincolo principale per la logica del programma. Un progetto con blocchi di dati di grandi dimensioni o con molti blocchi nel percorso ciclico necessita di un margine di memoria di lavoro, poiché la CPU esegue il codice dalla memoria di lavoro e non può caricarlo dalla memoria di caricamento su richiesta. In secondo luogo, la memoria di caricamento rappresenta il vincolo principale per i dati del progetto: simboli, commenti e oggetti tecnologici vengono memorizzati solo nella memoria di caricamento. Un progetto che compila in 300 KB di codice potrebbe comunque richiedere una MMC da 2 MB una volta inclusi commenti e informazioni sui simboli. La prassi generale è quella di dimensionare la MMC in modo generoso in fase di messa in servizio, poiché una successiva sostituzione della scheda richiede un download completo e una breve interruzione della produzione. 8. Configurazione dei dati di conservazione I dati persistenti rappresentano lo stato che deve sopravvivere a un ciclo di alimentazione: contatori dei pezzi finiti, selezioni delle ricette, flag di modalità e totali accumulati. La procedura di configurazione è identica nella struttura per entrambe le famiglie, mentre il meccanismo di memorizzazione sottostante è differente.Sul S7-300, apri le proprietà della CPU in Configurazione hardware e seleziona la scheda Memoria con ritenzione. Qui, definisci gli intervalli di ritenzione per la memoria a bit (ad esempio 16 byte di M per impostazione predefinita), il numero di timer di ritenzione e il numero di contatori di ritenzione. I blocchi di dati vengono gestiti singolarmente: nelle proprietà del DB, contrassegna il blocco come "Ritenzione". I dati con ritenzione vengono quindi memorizzati sulla MMC allo spegnimento e ripristinati all'accensione, motivo per cui persistono anche in assenza di batteria.Sul modello S7-400, la stessa finestra di dialogo definisce gli intervalli di memorizzazione, ma il meccanismo di archiviazione è la RAM con batteria di backup. I valori memorizzati permangono dopo un ciclo di accensione/spegnimento finché la batteria è in buone condizioni. Se la batteria si scarica mentre il controller è spento, i dati memorizzati vengono persi e i database interessati vengono reinizializzati ai valori di carico al successivo avvio. Per questo motivo, lo stato della batteria di un S7-400 è un argomento di manutenzione, non un dettaglio operativo.La maggior parte dei problemi relativi ai dati persistenti si verifica in tre casi: l'intervallo di dati persistenti non è configurato affatto, quindi i flag si reimpostano a ogni riavvio; l'intervallo è configurato, ma il database non ha l'attributo Retain, quindi il contenuto del database si reimposta anche se i flag M rimangono attivi; oppure l'intervallo è configurato sulla CPU sbagliata in un progetto multi-CPU, quindi la CPU prevista si reimposta mentre una CPU non utilizzata mantiene i dati. Tutti e tre i problemi possono essere diagnosticati in pochi minuti confrontando la scheda Memoria persistente con il comportamento osservato dopo un ciclo di accensione/spegnimento di prova. 9. Modalità di guasto e diagnostica I guasti di memoria sui modelli S7-300/400 si manifestano tramite i LED, il buffer di diagnostica e il comportamento durante le operazioni di download e upload. La Tabella 4 raccoglie le modalità di guasto più comuni, le relative cause e il percorso diagnostico per ciascuna di esse.Tabella 4: Modalità di guasto e diagnostica relative alla memoriaSintomo | Causa probabile | Percorso diagnostico | RimedioCPU in stato STOP; LED SF e STOP accesi; voce diagnostica "STOP a causa di un errore di memoria" | MMC mancante o difettosa (S7-300) o memoria di caricamento danneggiata | Leggere il buffer di diagnostica tramite STEP 7 (nodi accessibili, informazioni sul modulo); verificare l'inserimento della MMC | Inserire una MMC funzionante con un backup del programma; scaricarlo nuovamente; sostituire la scheda se difettosaDownload rifiutato con "Memoria utente insufficiente" | Capacità della memoria di lavoro o di caricamento esaurita | Confronta le dimensioni dei blocchi del progetto con la memoria di lavoro della CPU; verifica la memoria di caricamento libera | Elimina i blocchi inutilizzati; riduci le dimensioni del database; passa a una CPU con più memoria di lavoro o a una MMC più grandeDownload rifiutato con il messaggio "la scheda di memoria è protetta da scrittura" | Il cursore MMC è bloccato | Ispezionare il cursore sull'alloggiamento della scheda | Aprire il cursore; ripetere il downloadDownload rifiutato su un S7-300 senza scheda inserita | MMC assente | Controllare lo slot della scheda; leggere il buffer di diagnostica | Inserire la MMC; la CPU accetta quindi il downloadLED S7-400 BATF acceso; voce diagnostica "batteria scarica" ​​| Batteria di backup esaurita o mancante | Informazioni modulo, scheda Batteria; controllare tensione e stato | Sostituire la batteria secondo la procedura descritta nella Sezione 11; verificare successivamente il contenuto della RAMS7-400 si riavvia con un programma precedente dopo un'interruzione di corrente | Batteria scarica e scheda EPROM contiene una versione precedente all'ultimo download della RAM | Confrontare la data della EPROM con l'ultima modifica di messa in servizio | Copiare la RAM nella ROM / scaricare nella EPROM dopo ogni modifica; sostituire la batteriaIl caricamento non restituisce blocchi o restituisce un progetto incompleto | I blocchi esistono solo nella memoria di lavoro oppure la MMC contiene una versione precedente (S7-300) | Tentare il caricamento dalla CPU; verificare quali blocchi sono elencati | Scaricare prima il programma corrente nella MMC; quindi caricarloDati conservati persi dopo un riavvio | Intervalli conservativi non configurati, DB senza attributo Conserva o MMC rimosso allo spegnimento (S7-300) | Esaminare la scheda Memoria conservativa; eseguire un ciclo di accensione controllato | Configurare gli intervalli conservativi e gli attributi Conserva; scaricare nuovamenteI report delle chiamate SFC 82/83/84 "Memoria utente non disponibile" | Limite di cicli di scrittura o di riempimento della MMC raggiunto durante la registrazione dei dati in fase di esecuzione | Verificare lo spazio libero sulla MMC; rivedere i parametri della chiamata | Liberare spazio sulla scheda; archiviare ed eliminare i vecchi blocchi di dati registratiDue regole generali rendono queste diagnosi più rapide. In primo luogo, il buffer di diagnostica è la prova primaria: registra la causa dell'arresto, il timestamp e il modulo che ha attivato l'evento, ed è leggibile anche da una CPU in stato STOP. In secondo luogo, la distinzione tra memoria di caricamento e memoria di lavoro spiega la maggior parte delle anomalie durante il caricamento/scaricamento: se un blocco non si trova nella memoria di caricamento, non può essere caricato; se non si trova nella memoria di lavoro, non può essere eseguito. 10. Procedure di manutenzione e backup La manutenzione della memoria sulle apparecchiature S7-300/400 di vecchia generazione segue un piccolo insieme di regole che prevengono quasi tutte le modalità di guasto elencate nella Tabella 4.Eseguire un backup prima di procedere. Prima di qualsiasi download, operazione su scheda di memoria o intervento sulla batteria, è necessario caricare completamente il programma e la configurazione hardware sulla stazione di ingegneria. Il file di backup è la garanzia che rende reversibile ogni passaggio successivo. Molti impianti programmano un nuovo backup dopo ogni modifica in fase di messa in servizio e conservano il file su un server con la data nel nome del file.Controllare periodicamente la batteria dell'S7-400. Lo stato della batteria è visibile nella scheda Batteria nella sezione Diagnostica hardware/Informazioni sul modulo (STEP 7), e il LED BATF fornisce un'indicazione locale. Un controllo mensile del LED BATF durante le ispezioni di routine, unito a una revisione trimestrale della scheda Batteria, consente di individuare una batteria scarica molto prima che si trasformi in un problema di produzione. La durata utile della batteria si misura in anni, ma varia in base alla temperatura ambiente e alla durata delle interruzioni di corrente; pertanto, la sostituzione basata su un calendario prestabilito è meno affidabile rispetto alla sostituzione basata sullo stato della batteria.Utilizzare le schede MMC seguendo scrupolosamente le istruzioni. Le schede MMC possono essere inserite o rimosse solo con la CPU spenta. La rimozione di una scheda durante il funzionamento o durante un download può danneggiarla e richiedere una formattazione e un nuovo download completo. Le schede devono essere conservate in un imballaggio antistatico, etichettate con il nome del progetto e la versione del firmware e protette da scrittura tramite l'apposito cursore una volta che il contenuto è definitivo. Avere una scheda di riserva programmata a disposizione rappresenta la soluzione di ripristino di emergenza più rapida per un impianto S7-300; la gamma di ricambi per PLC Siemens copre le schede da 512 KB a 8 MB.Considera l'alimentazione. L'S7-300 è alimentato dal PS 307 e l'S7-400 dal PS 407, entrambi disponibili per reti a 120 V/60 Hz e 230 V/50 Hz; l'intervallo di tensione in ingresso è stampato sulla targhetta di ciascun modulo. I moduli sono dotati di marcatura CE per il mercato europeo e di certificazioni UL/CSA per le installazioni nordamericane. Un alimentatore difettoso produce sintomi di memoria prima di causare un guasto totale, poiché i cali di tensione corrompono il contenuto della RAM e attivano sequenze di riavvio. Le misurazioni della tensione ai terminali di carico vanno eseguite durante la stessa manutenzione del controllo della batteria.Scorte di ricambi per impianti obsoleti. Gli impianti che utilizzano hardware S7-300/400 oltre il suo ciclo di vita originale dovrebbero disporre, come minimo, di una MMC programmata per ogni tipo di CPU, una batteria di backup di riserva per ogni S7-400 e una CPU di riserva per ogni tipo in uso. Le CPU più vecchie sono sempre più difficili da reperire, quindi è consigliabile procurarsi la CPU di riserva finché il tipo è ancora disponibile. Se l'impianto utilizza schede Flash EPROM, una scheda di riserva con il programma corrente completa il set. Il costo di una scheda programmata e di una batteria è irrisorio rispetto al costo di un arresto imprevisto della produzione, e i prezzi in USD variano in base alla regione e alla disponibilità. 11. Domande frequenti Il processore S7-300 perde il programma quando la batteria si scarica? No, perché l'S7-300 non ha una batteria per la memorizzazione del programma. Il programma risiede sulla MMC e la memoria di lavoro viene ricaricata dalla MMC ad ogni accensione. Pertanto, una batteria scarica non causa la perdita del programma sull'S7-300; la maggior parte delle CPU S7-300 non ha nemmeno un vano batteria. La questione della batteria si applica all'S7-400, dove la memoria di caricamento basata su RAM dipende dalla batteria di backup quando il controller è spento.Cosa succede se la scheda MMC viene rimossa mentre la CPU è in funzione? La CPU potrebbe arrestarsi e la scheda stessa potrebbe danneggiarsi, poiché la CPU scrive sulla MMC allo spegnimento e durante i download. Siemens specifica che la scheda MMC può essere inserita o rimossa solo a computer spento. Se una scheda è stata rimossa durante il funzionamento, spegnere la CPU, reinserire la scheda e controllare il buffer di diagnostica. Se la scheda risulta danneggiata, formattarla e scaricare nuovamente il programma dal backup.Come si rende persistente la memoria su un S7-300? Aprire le proprietà della CPU in Configurazione hardware e selezionare la scheda Memoria persistente. Definire gli intervalli di ritenzione per la memoria a bit (predefinito da M 0.0 a M 15.7), il numero di timer e il numero di contatori. Per i blocchi di dati, contrassegnare il blocco con l'attributo Mantieni nelle sue proprietà. I ​​dati persistenti vengono quindi salvati nella MMC allo spegnimento e ripristinati all'accensione, senza batteria. Si noti che solo gli intervalli configurati mantengono i loro valori; tutto il resto viene inizializzato al riavvio.Qual è la procedura di sostituzione della batteria dell'S7-400? Innanzitutto, verificare che il programma corrente sia memorizzato su una scheda Flash EPROM o in un file di backup sulla stazione di ingegneria; questo passaggio è obbligatorio. Quindi, con la CPU accesa, aprire il vano batteria e sostituire la cella con una nuova dello stesso tipo (6ES7971-0BA00), operando entro il tempo di buffer fornito dalla batteria ricaricabile integrata, in genere dell'ordine di decine di minuti a piena carica. Dopo l'inserimento, verificare che il LED BATF si spenga e controllare lo stato in Informazioni modulo nella scheda Batteria. Se la CPU è stata spenta e la RAM è andata persa, ripristinare il programma dalla EPROM o dal backup prima di riavviare la produzione.Posso scaricare solo nella memoria di lavoro? Sull'S7-300, no: con una MMC installata, ogni download scrive sulla MMC e copia nella memoria di lavoro, quindi ogni download è automaticamente non volatile. Sull'S7-400, un normale download scrive nella memoria di caricamento RAM e nella memoria di lavoro; la modifica è volatile a meno che non si scarichi poi sulla EPROM o si copi la RAM in ROM. Una modifica che esiste solo nella RAM sopravvive a un ciclo di accensione/spegnimento solo finché la batteria mantiene attiva la RAM. Se la batteria si scarica durante un'interruzione di corrente, la modifica viene persa e la CPU si riavvia con la versione presente nella EPROM.Perché il mio caricamento non mostra blocchi? Il caricamento legge dalla memoria di caricamento. Sul S7-300, i blocchi presenti solo nella memoria di lavoro non possono essere caricati, il che in genere accade quando la MMC è stata sostituita o formattata dopo l'ultimo download. Scaricare prima il programma corrente sulla MMC, quindi eseguire il caricamento. Sul S7-400, verificare che la memoria di caricamento RAM, e non solo la memoria di lavoro, contenga il programma; se la CPU è stata riavviata dalla EPROM dopo un'interruzione di corrente, il caricamento restituisce la versione presente nella EPROM.Quanto dura la batteria dell'S7-400 e quando deve essere sostituita? La durata dipende dalla composizione chimica della batteria, dalla temperatura ambiente e dalla frequenza e durata delle interruzioni di corrente. Il metodo più affidabile è la sostituzione in base allo stato: sostituire la cella quando il LED BATF si accende o quando le informazioni del modulo segnalano uno stato di carica bassa. In un rack acceso, la durata tipica è di diversi anni. La batteria tampone ricaricabile sulla CPU offre una finestra temporale limitata per la sostituzione della batteria principale, quindi è consigliabile avere una cella di ricambio a portata di mano prima di iniziare la procedura. 12. Riepilogo Il concetto di memoria degli S7-300/400 è un modello a tre livelli. La memoria di caricamento contiene il programma completo ed è non volatile (MMC sull'S7-300, RAM con batteria di backup e Flash EPROM opzionale sull'S7-400). La memoria di lavoro è la RAM integrata volatile da cui la CPU esegue i programmi e viene ricostruita dalla memoria di caricamento ad ogni avvio. La memoria di sistema fornisce le aree di indirizzamento I, Q, M, T, C, L e DB, con sottoinsiemi ritentivi configurati in STEP 7 e ripristinati dalla memoria di caricamento al riavvio.La maggior parte dei problemi sul campo si riconduce a un numero limitato di cause: una scheda MMC mancante o protetta da scrittura sull'S7-300, una batteria scarica o una EPROM obsoleta sull'S7-400, un intervallo di memoria non configurato o un programma che supera la memoria di lavoro. Ciascuna causa ha un percorso diagnostico definito attraverso i LED, il buffer di diagnostica e le informazioni del modulo, e ciascuna ha una soluzione definita. Anche le regole di manutenzione per prevenirle sono poche: eseguire un backup prima di qualsiasi download, mantenere aggiornata la EPROM sull'S7-400, controllare la batteria a intervalli regolari, maneggiare le schede MMC solo a computer spento e tenere a disposizione una scheda di riserva programmata e una batteria di riserva. Per gli impianti che utilizzano hardware S7-300/400 di vecchia generazione, queste regole non sono un'attività facoltativa, ma fanno la differenza tra un breve intervento e una rimessa in servizio completa. 13. Lista di controllo per la manutenzione · [ ] Il programma completo e la configurazione hardware vengono salvati nella stazione di ingegneria dopo ogni modifica di messa in servizio· [ ] MMC inserita in ogni CPU S7-300; MMC di riserva programmata memorizzata per tipo di CPU (cursore di protezione da scrittura chiuso)· [ ] Posizione del cursore MMC verificata prima del download; schede inserite e rimosse solo a computer spento· [ ] LED S7-400 BATF controllati durante i giri di routine (mensili)· [ ] Stato della batteria S7-400 verificato in Informazioni sul modulo, scheda Batteria (trimestrale); batteria di ricambio disponibile· [ ] Aggiornare le schede EPROM dopo ogni download (copiare la RAM nella ROM / scaricare nella EPROM)· [ ] Intervalli di ritenzione e attributi di ritenzione verificati rispetto ai requisiti di processo dopo qualsiasi modifica della configurazione·

La telefonata delle 3 del mattino La linea si è bloccata alle 2:47 del mattino. Una CPU Siemens S7-300 su una linea di imbottigliamento aveva segnalato un guasto con una sequenza di LED mai vista prima da nessuno del turno di notte: SF rosso, BF lampeggiante e CPU in modalità STOP. L'elettricista dello stabilimento ha riavviato l'alimentazione, senza alcun risultato. Ha sostituito la scheda di memoria con una di riserva, ma anche questo non ha risolto il problema. Dopo tre ore di produzione persa, qualcuno ha finalmente controllato la tensione della batteria di backup: 1,8 V. La batteria scarica di una CPU315-2 DP (6ES7 315-2AG10-0AB0) aveva corrotto il programma utente memorizzato nella RAM. Non esisteva alcun file di backup sul laptop di manutenzione. Questo scenario si ripete in centinaia di stabilimenti ogni anno, e quasi tutti i casi sono prevenibili con una semplice procedura di risoluzione dei problemi e manutenzione delle CPU Siemens S7-300. L'S7-300: perché è ancora in produzione Siemens ha lanciato la famiglia SIMATIC S7-300 a metà degli anni '90 e, nonostante sia ufficialmente destinata alla dismissione, questi PLC rappresentano ancora la spina dorsale delle linee di produzione in tutto il mondo. L'S7-300 si posiziona tra l'S7-200 di classe micro e l'S7-400 per installazione a rack: un controllore modulare di fascia media in grado di gestire applicazioni di produzione discreta, controllo di processo e movimentazione.Ciò che rende l'S7-300 così ostinatamente diffuso è la sua ampia base installata. Un'azienda che nel 2005 ha investito 50.000 dollari in moduli I/O, backplane e ingegneria non si appresta certo a modernizzare una linea di produzione funzionante solo perché Siemens ha smesso di vendere attivamente la piattaforma. Molti sistemi S7-300 risalenti alla fine degli anni '90 e all'inizio degli anni 2000 sono ancora in funzione quotidianamente, mantenuti in funzione da team di manutenzione competenti e da una solida disponibilità di ricambi aftermarket.I modelli di CPU più comuni ancora in servizio includono la CPU315-2 DP (6ES7 315-2AG10-0AB0), la CPU314 e la CPU317-2 PN/DP per le linee che necessitano di connettività Profinet. L'alimentazione proviene dalla serie PS307 (6ES7 307-1EA00-0AA0) e gli ingressi analogici sono in genere gestiti dal modulo SM331 a 8 canali (6ES7 331-7KF02-0AB0Questi specifici numeri di modello sono importanti perché i pezzi di ricambio, le schede di memoria e i tipi di batteria sono tutti riconducibili ad essi.Per i team di manutenzione, l'S7-300 rappresenta una sfida particolare: l'hardware è obsoleto, la documentazione originale può essere difficile da reperire e il software di ingegneria (STEP 7) funziona su sistemi operativi che i reparti IT preferirebbero non supportare. Sapere dove trovare un *manuale Siemens S7-300* o un *manuale Siemens S7-300 in formato PDF* prima che si verifichi un guasto può fare la differenza tra una riparazione di 20 minuti e un calvario di 20 ore. Modalità di guasto comuni nel mondo reale Problemi di alimentazione — PS307 (6ES7 307-1EA00-0AA0) L'alimentatore PS307 è il componente che viene sostituito più frequentemente nei rack S7-300. Questi alimentatori switching si guastano con il tempo: condensatori elettrolitici essiccati, ventole difettose (nella versione da 10 A) e uscita intermittente sotto carico. I segnali di avvertimento includono riavvii intermittenti del sistema, LED SF che si accendono in modo casuale su più moduli o una CPU che si avvia in modalità STOP ma funziona correttamente dopo un ciclo di accensione/spegnimento.Verificate la tensione del PS307 con un multimetro sui terminali di uscita. Le versioni a 24 V CC dovrebbero erogare una tensione compresa tra 24,0 V e 28,8 V sotto carico. Qualsiasi valore inferiore a 22 V farà entrare la CPU in modalità STOP o la farà funzionare in modo anomalo. Se l'alimentatore supera i test di tensione ma si verificano ancora guasti intermittenti, sostituitelo. Il costo è contenuto rispetto al tempo di inattività che causa. Guasti della CPU — CPU315-2 DP (6ES7 315-2AG10-0AB0) La CPU315-2 DP è un processore robusto e affidabile, ma presenta alcuni schemi di guasto che è bene conoscere. Il più comune è la corruzione del programma utente causata da una batteria di backup scarica (6ES7 971-0BA00). Quando la tensione della batteria scende al di sotto di circa 2,5 V, il programma basato su RAM perde la sua integrità. Al successivo avvio, la CPU passa allo stato STOP con il codice SF rosso e nessun tentativo di riavvio riuscirà a ripristinarla.La soluzione consiste nel ricaricare il programma tramite MPI o Profibus a partire da STEP 7, ammesso che qualcuno abbia salvato un backup. Se non esiste alcun backup, l'unica alternativa è decodificare la logica da una macchina gemella funzionante oppure richiedere una rimessa in servizio completa.Altri tipi di guasto della CPU includono errori di comunicazione Profibus (LED BF lampeggiante o rosso fisso), che di solito sono dovuti a problemi di cablaggio o di connettore a livello della presa DP Profibus, piuttosto che alla CPU stessa. Prova a invertire il connettore del bus prima di sostituire la CPU. Guasti alle schede di memoria Il modello S7-300 utilizza schede di memoria in formato MMC (MultiMediaCard) per l'archiviazione dei programmi. Queste schede hanno un ciclo di vita limitato in termini di cicli di scrittura e quelle prodotte nei primi anni 2000 stanno raggiungendo la fine del loro ciclo di vita. I sintomi includono l'impossibilità da parte della CPU di caricare il programma dalla scheda, errori CRC durante l'avvio o il riconoscimento della scheda da parte di una CPU ma non di un'altra.Le schede di memoria Siemens originali sono fuori produzione e costose sul mercato dell'usato. Esistono alternative di terze parti, ma la loro affidabilità è variabile. Una strategia migliore è quella di mantenere backup funzionanti su un laptop e utilizzare lo slot per schede di memoria come supporto di avvio, non come memoria principale per i programmi. Guasti del modulo I/O — SM331 (6ES7 331-7KF02-0AB0) I moduli analogici sono i più sensibili al rumore elettrico e agli errori di cablaggio. Il modulo AI a 8 canali SM331 si guasta frequentemente quando il cablaggio di campo provoca un cortocircuito a 24 V su un canale di ingresso del segnale. I LED di diagnostica del canale (se presenti) o il LED di errore del gruppo SF si accenderanno.La soluzione di solito consiste nella sostituzione del modulo, ma è sempre bene controllare prima il cablaggio. Un rapido test di continuità tra ciascun filo di segnale e la massa permetterà di individuare il problema nel 90% dei casi.Per approcci più dettagliati alla *risoluzione dei problemi del PLC Siemens S7 300*, la sezione PLC su tztechio.com contiene dati di compatibilità e riferimenti incrociati per i pezzi di ricambio che consentono di risparmiare ore di ricerca manuale.  Analisi approfondita: software, batterie, firmware e backup FASE 7 Compatibilità del software I programmi S7-300 sono stati sviluppati utilizzando Siemens STEP 7. La tabella di compatibilità critica è la seguente:Versione STEP 7 | Supporta | WindowsSTEP 7 V5.4 | S7-300 tutte le CPU | XP, VistaSTEP 7 V5.5 | S7-300 tutte le CPU | Win7 (32/64)STEP 7 V5.6 | S7-300 tutte le CPU | Win7, Win10 (64 bit)TIA Portal V13+ | S7-300 (limitato) | Win7, Win10La versione originale STEP 7 Classic (V5.x) è la scelta più sicura per lavorare con S7-300 perché il supporto di TIA Portal per S7-300 è limitato e alcune versioni più vecchie del firmware della CPU non sono completamente compatibili. TIA Portal dalla V13 alla V17 può gestire le CPU S7-300 con firmware V3.x e versioni successive, ma se si deve supportare una macchina del 2003 con firmware V2.x, è necessario STEP 7 Classic.Trovare un *manuale Siemens Step 7 300* funzionante o un *manuale di programmazione Siemens S7 300* in formato PDF è fondamentale per chiunque si occupi della manutenzione di questi sistemi. Il portale di supporto ufficiale Siemens ospita ancora molti di questi documenti, ma i filtri di ricerca possono essere insidiosi. Per ottenere risultati migliori, utilizzare il numero di modello esatto come termine di ricerca. Sostituzione della batteria — 6ES7 971-0BA00 La batteria di backup S7-300 (6ES7 971-0BA00) è una cella al litio da 3,6 V che mantiene il programma utente nella RAM quando l'alimentazione principale è interrotta. Siemens raccomanda la sostituzione ogni 3-4 anni. In pratica, la maggior parte degli impianti ignora questa raccomandazione fino a quando la CPU non perde il programma.Procedura di sostituzione:1. Metti la CPU in modalità STOP.2. Presta attenzione all'indicatore della batteria: il LED giallo BATF indica batteria scarica.3. Aprire lo sportello del vano batteria sulla parte anteriore della CPU.4. Rimuovere la vecchia batteria (rispettando la polarità).5. Inserire la nuova batteria: 6ES7 971-0BA00 o qualsiasi batteria al litio compatibile da 3,6 V con il connettore corretto.6. Spegnere e riaccendere il sistema per verificare che il programma si carichi correttamente.7. Annotate la data di sostituzione sull'anta dell'armadio.La batteria mantiene attiva la RAM solo quando il PLC è spento. Se il sistema rimane acceso ininterrottamente, una batteria scarica non causa problemi fino al successivo arresto, programmato o imprevisto. Sostituire sempre la batteria durante un arresto programmato; non sostituirla mai a caldo su una linea in funzione a meno che non si disponga di un file di backup verificato. Aggiornamenti del firmware Le CPU S7-300 raramente necessitano di aggiornamenti del firmware, a meno che non si debbano aggiungere nuovi moduli hardware o risolvere un bug specifico. I file del firmware sono disponibili sul portale di supporto online Siemens Industry. La procedura di aggiornamento utilizza una scheda di memoria:8. Scarica il file di aggiornamento del firmware (un file .UPD per S7-300).9. Copialo su una scheda MMC.10. Inserisci la scheda nella CPU mentre è accesa.11. La CPU rileva il file del firmware e richiede l'aggiornamento.12. Conferma, attendi il completamento (la CPU si riavvia automaticamente).Gli aggiornamenti del firmware cancellano il programma utente. Eseguire sempre un backup del programma prima di aggiornare il firmware. Procedure di backup Una corretta strategia di backup per l'S7-300 si articola su tre livelli:· Livello 1: Caricamento completo del programma dalla CPU a STEP 7 (File > Carica stazione su PG). Salvare l'intero progetto.· Livello 2: una scheda MMC con il programma corrente, conservata in una busta antistatica all'interno dell'armadio.· Livello 3: Un archivio offline del progetto STEP 7 (compresso in un file zip o salvato su una condivisione di rete).Etichettate ogni backup con il nome del computer, la data e la versione del firmware della CPU. Il momento peggiore per scoprire che un backup risale al 2017 è quando la CPU si guasta nel 2025. Prezzi e disponibilità dei pezzi di ricambio per S7-300 Siemens ha ufficialmente interrotto la produzione della famiglia S7-300 per le nuove vendite, sebbene l'assistenza per gli impianti esistenti continui. Ciò significa che i ricambi originali Siemens nuovi di vecchia produzione (NOS) hanno prezzi elevati:Componente | Fascia di prezzo tipica (mercato secondario)CPU315-2 DP (6ES7 315-2AG10-0AB0) | $400 – $1.200PS3075A (6ES7307-1EA00-0AA0) | $100 – $300SM331 AI 8x12 bit (6ES7 331-7KF02-0AB0) | $200 – $600Batteria di riserva (6ES7 971-0BA00) | $15 – $40MMC 64KB | $30 – $100I componenti usati e ricondizionati sono disponibili presso rivenditori di surplus industriale, eBay Industrial e distributori specializzati di PLC. La qualità varia notevolmente. Un'unità ricondizionata da un fornitore affidabile, testata sotto carico, vale il sovrapprezzo del 20-30% rispetto a un componente di surplus "così com'è" non testato.Gli impianti attenti al budget dovrebbero identificare i 5 moduli più soggetti a guasti su ciascun sistema S7-300 e tenerne delle scorte. Per la maggior parte delle linee, ciò significa un PS307 di ricambio, una CPU di ricambio, un ricambio per ogni tipo di modulo I/O e due batterie di ricambio. Il costo dell'inventario è in genere inferiore a 2.000 dollari per linea e si ripaga da solo al primo guasto di un modulo alle 3 del mattino.Domande frequenti D: Posso programmare un S7-300 senza STEP 7?R: No. L'S7-300 richiede Siemens STEP 7 (Classic V5.x o TIA Portal) per la programmazione, la configurazione e la diagnostica. Le alternative open-source come OpenPLC non supportano l'hardware dell'S7-300.D: Cosa significa il LED rosso SF sul mio CPU315-2 DP?A: Il LED SF (System Fault) indica un guasto hardware, un errore di programmazione o un problema di comunicazione. Collegare STEP 7 e controllare il buffer diagnostico (PLC > Stato modulo > Buffer diagnostico). Il buffer mostra l'errore esatto con un timestamp.D: Quanto dura la batteria di backup dell'S7-300?A: Siemens dichiara una durata di 3-4 anni per la batteria 6ES7 971-0BA00 se conservata o con PLC spento. In pratica, se il PLC è alimentato in modo continuativo, la batteria dura per tutta la sua durata di conservazione (circa 5 anni dalla data di produzione). Si consiglia di sostituirla ogni 3 anni durante la manutenzione programmata.D: Il mio S7-300 CPU non si avvia dopo un'interruzione di corrente. Il LED SF è rosso fisso. Cosa posso fare?A: C'è il 90% di probabilità che si tratti di un programma danneggiato a causa di una batteria di backup scarica. Sostituisci la batteria, quindi ricarica il programma da STEP 7 o da una scheda MMC. Se la scheda di memoria contiene il programma, inseriscila e riavvia il computer. La CPU dovrebbe copiare il programma dalla MMC alla RAM.D: Il modello S7-300 è ancora supportato da Siemens?A: Siemens ha annunciato la graduale dismissione della famiglia S7-300, ma il supporto per il prodotto non è stato completamente interrotto. Il portale di supporto online Siemens Industry Online Support fornisce ancora manuali (inclusi i manuali *siemens s7 300* e *siemens simatic s7 300* in formato PDF), aggiornamenti del firmware e supporto tecnico per le installazioni esistenti.D: Posso sostituire un PLC S7-300 con un PLC Siemens più recente senza dover ricablare?R: La sostituzione diretta non è possibile. Le famiglie S7-1200 e S7-1500 utilizzano fattori di forma, connessioni del backplane e software di progettazione differenti (solo TIA Portal). La sostituzione richiede un nuovo layout del pannello, un ricablaggio e la migrazione del programma. Prevedere almeno 40 ore di lavoro di progettazione per CPU per una migrazione completa.D: Qual è il modo più economico per ottenere un manuale *Siemens S7-300 in formato PDF*?R: Tutti i manuali ufficiali dell'S7-300 sono disponibili gratuitamente sul portale di supporto online di Siemens Industry (support.industry.siemens.com). Per trovare i risultati più pertinenti, è sufficiente effettuare una ricerca inserendo il numero di modello esatto (ad esempio, "manuale 6ES7 315-2AG10-0AB0"). I siti di aggregazione di documenti di terze parti spesso richiedono un pagamento per gli stessi PDF che Siemens offre gratuitamente.D: Come faccio a sapere se il mio modulo analogico SM331 è difettoso?A: Controllare il LED di guasto del gruppo SF. Quindi scollegare tutti i cablaggi di campo e fornire un segnale noto da 4-20 mA o 0-10 V da un calibratore. Se il canale viene letto correttamente, il modulo è a posto e il problema risiede nel cablaggio di campo. Se viene letto in modo errato o non viene visualizzato alcun segnale, è probabile che il canale sia danneggiato, in genere a causa di sovratensione o cortocircuito. Riepilogo della lista di controllo per la manutenzione Un ciclo di manutenzione trimestrale dell'S7-300 richiede 30 minuti per rack e individua le modalità di guasto più comuni prima che causino tempi di inattività:13. Verificare la tensione di uscita del PS307 sotto carico (24-28,8 V CC).14. Controllare il LED BATF della CPU: sostituire la batteria se è giallo.15. Verificare che tutti i LED SF del modulo I/O siano spenti.16. Apri STEP 7 e leggi il buffer di diagnostica della CPU: cancella le voci obsolete.17. Verificare che la scheda MMC sia inserita correttamente.18. Carica e archivia il programma corrente.19. Documentare eventuali sequenze di LED o messaggi di errore osservati.20. Verificare il serraggio dei connettori Profibus e la presenza di resistori di terminazione corretti.La maggior parte dei guasti dell'S7-300 non è improvvisa. Si manifestano attraverso malfunzionamenti intermittenti, tensioni di alimentazione al limite o LED che il personale di manutenzione aveva disattivato mesi prima. Un approccio rigoroso al monitoraggio, alla documentazione e alla gestione delle scorte di pezzi di ricambio trasforma l'S7-300 da un rischio per l'affidabilità in una certezza, un sistema che continua a funzionare fino a quando l'impianto non decide di modernizzarlo.