摘要：在本篇文章中，主要对西门子S7-400冗余PCL控制系统整体结构进行了简单的论述，提出了西门子S7-400冗余控制的基本优势以及总结了PLC系统维修方式，经过相关探究表明，科学合理的使用相关方式有利于将故障彻底排除，从根本上提升操作技能。 关键词：西门子S7-400；冗余控制优势
当前阶段，西门子S7-400冗余控制系统因为优势极高而在工业领域内得到了普遍的应用，其功能特别强大，冗余设计和程序设计有着繁琐性特征，对于相关技能提出了十分严格的要求，在出现故障以后无法快速的定位和将故障彻底排除。在本篇文章中简单论述了S7-400冗余控制系统整体结构，总结了该项系统的操作方式，将故障有效解决。
1、PLC的概念
基于计算机和数字通信技术的创新和改进，计算机控制在所有工业领域内得到了普遍的应用。当代社会明确要求制造行业快速对市场需求加以反应，生产出小批量和多品种以及质量较高的成本，为了与该项需求相符合，生产设备和自动生产线的控制系统应当体现出可靠性
原味之恋和灵活性的特征，可编程序控制器正是在这一要求的基础上形成的，以微处理器微为主的通用工业控制装置，可编程序控制器被简单称之为PLC，具备应用面积广、功能强大、使用便利等一系列特征。可编程序控制器和有关设备都应当使工业控制系统形成十分统一的整体，正弦扩充功能的基本原则加以设计。在发展领域中，PLC被广泛应用到了工业部门中，伴随着性能价格比的提升，应用范围随之拓展和延伸，比如PLC使用专门的指令或者运动控制模块，有效的控制直线运动或者圆周运动的位置，能够实现单独和多轴联动的位置控制，将运动控制和顺序控制功能全面结合到一起。PLC运动控制功能被广泛用到了各项机械中，比如金属切削机床、金属成型机械等。 钛阳极氧化2、S7-400的组成结构以及特征体现
S7-400是一项有着中高档性能的PLC，主要是采取模块化无风扇设计，适合应用可靠性要求非常高的复杂控制系统，机架用于对模块加以固定，提供模块工作电压和实现局部接地，通过信号总线把不同模块相互连接到一起，将S7-400的模块插座焊接到机架的总线连接板中。模块插到模块插座上有着不同机架供用户应用，当一个机械难以容纳全部模块的话，可以增加一个或者多个拓展机架，各项机架之间使用接口模块和通信电缆交换信息。
S7-400提供多功能的模块是用户依照基本需求组合形成不同的专业性系统。使用模块化设计方式将不同模块灵活性的组合到一起，为拓展提供便利。当是拓展机架的话，中央机架和拓展机架都需要安装接口模块。其中，S7-400本身还有着运行速度快，储存器容量大，拓展性强，通信能力高，诊断功能良好等一系列特征。当前阶段，为了符合生产工艺集中管理、分散控制方面的技术要求，此种控制系统采用了PLC+上位机的组合方式，相关结构包含了多方面，分别是管理层、控制层和现场设备层，组成结构涉及到了2台上位机、2个PLC主站、11个I/O站、5个现场触摸屏操作站和通信网络组成。第一，管理层主要是实施工艺环节的集中监视和集中控制，本身是由工程师站、操作员站和光纤环型工业以太网组成。工程师站与操作员站互相冗余备用，如果其中一台发生安全隐患的话，那么另一台可接替全部监控任务，继续处于正常运行状态。第二，现场设备层由现场仪表和执行机构（泵、风机和阀门等多方面组成。现场设备层通过屏蔽电缆连接ET200M分布式I/O从站，有着采集工艺参数并传输至PLC、执行管理层的操作命令等一系列功能。第三，控制层负责监督和管理现场设备层状态和工艺参数，积极遵循管理层的操作命令。控制层的组成结构是2个S7-400H冗余控制器主站、8个ET200M分布式I/O从站、2台基于S7-200的加氯成套控制设备、1台基于S7-300的加药成套控制设备和5个现场触摸屏操作站。第四，控制层 与管理层、主站与主站之间通过光纤环型工业以太网通讯，ET200M分布式I/O从站和现场触摸屏，一般是通过Profibus-DP总线与主站通讯。另外，在软冗余系统运行过程中，以A和B控制系统为例，两项系统处于独立运行的状态，主系统内的PLC掌握从站中I/O的控制权，A和B控制系统内的PLC组成结构为非冗余用户程序段以及冗余用户程序段，主系统PLC执行所有的用户程序，备用系统PLC执行非冗余用户程序段，跳过冗余用户程序段。并且同步数据的大小以及同步使用的网络方式决定了数据同步所需要的时间，文章中设计期间使用以太网同步方式，PLC需要从初始化程序内有效的定义冗余部分的数据区，此种数据区涉及到了一个过程映像区、定时器区以及地址区、数据块区等。在主系统发生故障隐患以后，主系统对备用系统的切换时间体现为：故障检测诊断时间和同步数据传输时间以及DP从站切换时间，不管控制程序循环扫描哪里，被激活以后的系统都会随时接收而且处理报警。
3、维修一般方法
暖通系统3.1根据硬件指示灯进行诊断
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在系统运行期间出现故障问题以后，需要先分析和了解到故障细节情况，比如故障现象、
故障产生前后的相关操作、故障造成的影响等，完成沟通故障细节后，检验存在的故障位置，结合S7-400H模块指示灯和继电器指示灯的显示情况明确定位故障点并检查故障原因，在用户手册中寻状态和故障指示灯所代表的详细诊断信息。在硬件诊断不能完全排除故障得状态下，还应当利用STEP7软件进行自动诊断。
3.2利用STEP7进行自动诊断hobbyboss
硬件诊断方法具备简单、直观的特征，需要熟练操作各项硬件相当熟悉，才可以了解到具体的形成原因。当前阶段，应用STEP7的快速视图模块信息、诊断视图、CPU诊断缓冲区加以诊断，能够快速智能的诊断出故障。
其一，使用硬件诊断的快速视图诊断故障。选中SIMATIC管理器中要检查的PLC站点，执行菜单命令PLC→诊断/设置→硬件诊断，打开硬件诊断-快速查看对话框，该项对话框是快速视图，从快速视图上能够了解到该站点的CPU、有故障的模块和DP从站，直接选中某个故障模块或DP从站，然后点击模块信息按钮，进一步了解到具体的故障信息。
其二，用诊断视图诊断故障。与快速视图相互比较可以看出，诊断视图显示整个主站的在
线硬件组态视图，其中涉及到了机架的组态和模块的诊断符号。诊断视图可以读取每个模块的在线状态以及CPU模块的运行模式、模块类型、序列号和地址、有关组态的注释，该项视图可以看到那些没有故障的模块，它们没有故障，因而在快速视图中没有显示模块信息。
3.3根据CPU模块信息中的诊断缓冲区快速视图诊断故障
CPU模块信息中的诊断缓冲区选项卡主要是提供了系统最重要的故障和事件的诊断信息，相关的诊断事件和有关的诊断信息都按照它们发生的先后次序存储在诊断缓冲区中，CPU进入STOP模式以后，诊断缓冲区的内容依旧被储存，用户可以从中到与故障有关的详细准确的诊断信息，涉及到了有故障的DP从站所在的网络编号和DP从站的编号、有故障的模块的起始地址等。
结语：
从以上论述来看，阐述的相关方式对于作业人员提出了严格的要求，必须熟练掌握西门子S7-400H型PLC运行原理、STEP7，熟悉硬件结构，在动态性STEP7的基础上展开故障诊
断，了解到诊断缓冲区的内容和含义，作业人员掌握了有关的操作方法后，还需要在实践中灵活性的操作，全面总结维修经验，以此提高整体技能和效率。在日常维护中还需加强巡检，提早发现设备的异常，做好预防性维修，比如保持良好的环境温湿度、定期更换CPU电池等多方面。
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