第一章主要技術參數
一、使用范圍
二、主要部件技術指標
1、CPU 224系列
該控制器具有較強控制能力,集成14點輸入/10點輸出共24個數字量I/O點。可連接7個擴展模塊,最大擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可整體拆卸。
2、CPU 226系列
該控制器集成24點輸入/16點輸出共40個數字量I/O 點。可連接7個擴展模塊,最大擴展至248路數字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可整體拆卸。該控制器主要用于有較高要求的控制系統,具有更多的輸入/輸出點,更強的模塊擴展能力,更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能。可完全適應于一些復雜的中小型控制系統。?? ?
3、設備參數及特點
4、硬件介紹?? ?
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5、
安裝方式?? ?
6、該規程涉及使用范圍
三、系統結構
四、系統原理:
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第二章檢修周期及檢修定頻
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檢修類別 | 序號 | 檢修內容 | 周期 | 定額 | 備注 |
小修 | 1 | 更換備用CPU | 不定 | 1小時 | ? |
2 | 更換I/O卡 | 不定 | 1小時 | ? | |
3 | 更換通訊電纜 | 不定 | 1小時 | ? | |
4 | 更換操作站 | 不定 | 4小時 | ? | |
5?? ? ? ? | 更換機柜照明 | 不定 | 1小時 | ? | |
6 | 更換機柜風扇 | 不定 | 1小時 | ? | |
大修 | 7 | 程序備份 | 36個月 | 1小時 | ? |
8 | 系統停電 | 36個月 | 1小時 | ? | |
9 | 下電檢修 | 36個月 | 72小時 | ? | |
10 | 系統上電檢測 | 36個月 | 1小時 | ? | |
11 | 程序修改及調試 | 36個月 | 24小時 | ? | |
12 | 系統軟件、歷史數據備份 | 36個月 | 2小時 | ? | |
13 | 資料整理、歸檔 | 36個月 | 1小時 | ? |
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第三章檢修內容
一、小修檢修內容
(一)更換備用CPU
1、與工藝做好溝通,辦理合格的作業票證,工藝生產監視控制完全脫離自控系統,完全在手動狀態下,最好是停車狀態下更換。
2、穿戴好絕緣鞋、防靜電手套等勞保用品
3、從底板拔出故障的CPU,將新的CPU插入。
4、通過操作站或者編程器將正確的WINCC工程文件傳入新CPU中。
5、確認CPU運行正常,投入使用
(二)更換I/O卡件
1、與工藝做好溝通,辦理合格的作業票證,做好突發狀況的停車準備
2、穿戴好絕緣鞋、防靜電手套等勞保用品
3、從底板拔出故障的I/O卡件,將新的I/O卡件插入,等待I/O卡件同步完成?? ?
4、確認I/O卡件運行正常,投入使用
(三)更換通訊電纜
1、與工藝做好溝通,辦理合格的作業票證,做好突發狀況的停車準備
2、穿戴好絕緣鞋、防靜電手套等勞保用品
3、拆卸有問題的通訊電纜,將新的通訊電纜插入相應的通訊接口
4、確認通訊狀態正常,投入使用
(四)更換操作站
1、與工藝做好溝通,交出故障的操作站
2、切斷故障的操作站電源,移除故障的操作站
3、將新的操作站裝入操作臺,重新上電,確認操作站狀態正常
4、用光盤或U盤將相應的程序軟件裝入新的操作站,并進行相應的配置
5、確認各項配置均正常,操作站投入使用
(五)更換機柜照明
1、穿戴好絕緣鞋、防靜電手套等勞保用品
2、切除機柜照明電源
3、將故障的照明拆下,換上新的照明
4、確認照明正常,投入使用
(六)更換機柜風扇
1、穿戴好絕緣鞋、防靜電手套等勞保用品
2、切除機柜風扇電源
3、將故障的風扇拆下,換上新的風扇
4、確認風扇正常工作,投入使用
二、大修檢修內容
(一)程序備份:
檢修前,對重要數據及程序進行備份,防止出現意外丟失程序,備份步驟如下:
1、組態軟件WINCC
2、備份WINCC軟件工程文件
3、備觸摸屏軟件工程文件?? ?
(二)停電檢修:
系統下電時根據系統停電步驟進行,停電后方進行停電檢修工作。
下電檢修內容如下:
1、對PLC主機系統做徹底的清潔工作。包括機柜內部(機架、CPU、卡件、電源、接線端子、按鈕、24V電源、繼電器)等部件的灰塵清理。
2、檢查卡件、接線板、接線端子、電纜有無損傷、并做好線路緊固工作,確保線路可靠連接。檢查標記是否完整清晰、缺少,應及時補齊標記。
3、對消耗品及性能不良的設備進行更換。更換空氣過濾網;
4、拆下將要清掃的檢修部件的接線,小心地按次序拔出卡件。
5、清除卡件上的灰塵,吸不掉的污物用中性清洗劑清洗,清洗后的卡件要依次整齊地放置在干燥通風處,并做好標記。
6、卡件的回裝。所有卡件、部件清洗檢修后,核對標記無誤后再按次序將拆下的卡件、部件回裝到原來的位置,連好接線,接好電纜,擰緊固定螺釘。
7、接地測試。測試系統接地線是否接觸良好,對地電阻是否滿足系統要求。(≤4歐姆)
(三)系統上電檢測
1、通過帶電斷開通信線接頭,觀察操作站、觸摸屏數據刷新、操作輸出是否正確,以確定通信網絡是否工作正常
2、供電檢測,交流AC220V,誤差不超過±5V;直流DC24V,誤差不超過±2V
(四)軟件更改和調試。
根據生產的需要,做相應的軟件更改,與工藝溝通,做好聯動調試,并記錄在軟件變更單上。
(五)做好系統軟件、用戶軟件備份。
將備份的程序文件及程序安裝文件拷貝到相應的移動硬盤內,并做好相應的日期標記
(六)做好檢修資料的整理、歸檔。
系統的檢修情況和結果都應有詳細記錄,為計劃檢修提供依據,并存檔妥善保管。
第四章檢修質量標準?? ?
一、檢修原則
(一)在工藝車間確認工藝安全的情況下,才可進行檢修。
(二)檢修時,遵循先外設后主機的原則進行檢修。
(三)故障未查清楚前,不能冒然檢修,避免故障擴大。
(四)維修過程不能帶電作業,要有防靜電措施。
(五)檢修過程中作好記錄,累積經驗。
二、小修
(一)定期進行環境維護,保持控制室衛生。
(二)定期檢查各控制柜、操作臺風扇,確保散熱良好,控制室溫度、濕度在正常范圍。
(三)定期清潔操作站機箱,確保機箱內無灰塵,電源散熱孔無灰塵。
(四)對發生的故障診斷與維修,消除故障隱患。根據判斷采取相應的處理措施,檢查系統設備接線、電纜、轉接插頭,必要時更換設備、卡件或軟件重裝。
(五)停車期間柜內清灰
1、柜內衛生清掃,應保證柜內整潔完整,無工作殘留痕跡,蓋板齊全。
2、機柜防塵網罩的清理。網罩在取出時保證完整,清理灰塵后原樣安裝恢復。
3、柜內風扇拆卸時注意電源接線,清理灰塵時原樣安裝復位。
(六)更換CPU
1、確認工藝已采取措施,現場所有設備完全脫離PLC運行
2、拔出已損壞的CPU。
3、換上新的模塊,在操作站或者編程器上進行程序上傳,確認CPU已運行正常,卡件通道狀態與現場一致,更換完成。
4、處理調換下的CPU模塊,用防靜電袋裝好,妥善放置,如有必要發回廠家進行測試。
(七)更換IO卡件
1、在更換IO卡前首先確認損壞卡件的位置,卡件類別。
2、拔出已損壞的卡件,在拿取卡件的過程中要做好防靜電措施,如帶上防靜電手環等。
3、準備好備用卡件,注意類型是否一致程序版本是否一致,在其是在確認備用卡件的好壞。?? ?
4、確認卡件路線、地址是否與原卡件一致。
5、更換備用卡件,觀察卡件是否工作正常,一切無誤后結束卡件更換。
6、處理更換下的IO卡件,用防靜電袋裝好,妥善放置,如有必要發回廠家進行測試。
三、大修
(一)檢修步驟及方法
檢修前,要根據系統運行的情況,存在的問題,提前制定檢修方案;準備好使用的工器具、測試儀器、材料和備件。
1、程序備份。檢修前,需對重要數據及程序進行備份,防止出現意外丟失程序。
2、停電檢修。系統下電時根據系統停電步驟進行,停電后方進行停電檢修工作,停電步驟見后。
(二)下電檢修要求如下:
1、對系統硬件做徹底的清潔工作。包括機柜內部(機架、CPU、卡件、電源、接線端子、按鈕、24V電源、繼電器)等部件的灰塵清理。
2、檢查卡件、接線板、接線端子、電纜有無損傷、并做好線路緊固工作,確保線路可靠連接。檢查標記是否完整清晰、缺少,應及時補齊標記。
3、消耗品及性能不良品的更換。更換空氣過濾網;電源板上的保險和電池與UPS電池,下次大修以前超過有效期的,本次大修要調換。
4、拆下將要清掃的檢修部件的接線,小心地按次序拔出卡件。
5、清除卡件上的灰塵,吸不掉的污物用中性清洗劑清洗,清洗后的卡件要依次整齊地放置在干燥通風處,并做好標記。
6、卡件的回裝。所有卡件、部件清洗檢修后,核對標記無誤后再按次序將拆下的卡件、部件回裝到原來的位置,連好接線,接好電纜,擰緊固定螺釘。
7、接地測試。測試系統接地線是否接觸良好,對地電阻是否滿足系統要求。(≤4歐姆)
8、系統通電及診斷
①通過帶電斷開通信線接頭,觀察操作站數據刷新、操作輸出是否正確,以確定通信網絡是否工作正常?? ?
②供電檢測,交流AC220V,誤差不超過±5V;直流DC24V,誤差不超過±2V
9、軟件更改和調試。根據生產的需要,做相應的軟件更改,并記錄在軟件變更單上。
10、做好系統軟件、用戶軟件備份。
11、做好檢修資料的整理、歸檔。
(三)技術要求
1、測量電壓時,要用數字電壓表或精度為1%的萬能表測量。
2、卡件更換前,應將配電、冗余等跳線跳到原卡件位置。
3、通訊檢查,數據傳輸穩定,不跳變。
4、拔插模板時,要格外小心,輕拿輕放,并遠離產生靜電的物品。
5、更換元件不得帶電操作。
6、檢修后模板安裝一定要安插到位。
第五章系統測試與驗收
在所有檢修項目結束后,應報告調度,與工藝進行系統聯校試車驗收,并作好聯校記錄。
一、系統測試內容包括:
(一)系統硬件是否正常。
(二)實時畫面數據顯示是否正常。
(三)通訊是否正常。
(四)閥門操作是否正常,閥門回路狀態是否正常。
(五)對聯鎖系統逐回路進行聯合試驗,確保動作無誤。
(六)對操作更改后的交接驗收工作。
二、系統驗收
上電結束后,從工程師站觀察控制器及卡件的狀態,全部工作狀態正常后,交付工藝使用,寫出檢修報告、存檔。
三、規范性引用文件?? ?
(一)圖紙、設備說明書等設計文件
(二)石油化工儀表工程施工技術規程SH/T3521-2007
(三)自動化儀表工程施工質量驗收規范GB50131-2007
(四)自動化儀表共生施工及驗收規范GB50093-2002
(五)石油化工分散控制系統設計規范SH/T3092-1999
(六)石油化工安全儀表系統設計規范SH/T3018-2003
(七)石油化工儀表供電設計規范SH/T3082-2003
(八)石油化工儀表接地設計規范SH/T3081-2003
(九)石油化工工程施工及驗收統一標準SH3508-2011
應執行的技術標準包括但不限于上述所列標準規范,相關標準如有更新,按最新頒布的標準規范參照執行。
第六章職業健康安全與環境保護注意事項
一、進入系統檢修現場務必穿絕緣鞋。
二、嚴禁帶電作業。
三、嚴禁用金屬物、堿性物質或堅硬部件接觸控制柜內元器件,以免造成系統破壞程序丟失,數據變更和混亂。
四、嚴禁用油漆、有機溶劑或強酸強堿復合物擦洗部件表面。
五、工作人員在清掃模件時必須帶上防靜電接地環,并盡可能不觸及電路部分。
六、系統檢修退下的任何備件,不得隨意丟棄,可修復的送有關部門修復,不可修復的送有關部門進行無害化處理。
第七章維護及常見故障處理
一、日常維護
(一)中控室管理?? ?
1、密封所有可能引入灰塵、潮氣和鼠害或其它有害昆蟲的走線孔(坑)等
2、保證空調設備穩定運行,保證室溫變化小于5℃/h,避免由于溫度、濕??? 度急劇變化導致在系統設備上的凝露現象;
3、現場與控制室合理隔離,避免現場灰塵進入控制室,同時控制室定時清掃,保持室內清潔衛生。
4、定期清洗或更換柜門內的空氣過濾網,確保空氣流通正常。
5、定期清理部件表面積塵防止電氣元器件散熱受阻、短路引起電路故障。
(二)操作站硬件管理
1、文明操作,愛護設備,保持清潔,防灰防水;
2、嚴禁擅自改裝、拆裝機器;
3、鍵盤與鼠標操作須用力恰當,輕拿輕放,避免尖銳物刮傷表面;
4、盡量避免電磁場對顯示器的干擾,避免移動運行中的工控機、顯示器等,避免拉動或碰傷設備連接電纜和通訊電纜等。
5、定期對操作站(工程師站)進行清掃,并按模件清掃的方式進行。
(三)顯示器使用時應注意:
1、顯示器應遠離熱源,保證顯示器通風口不被他物掩擋;
2、在進行連接或拆除前,請確認計算機電源開關處于“關”狀態。此操作可能引起嚴重的人員傷害和計算機設備的損壞;
3、顯示器不能用酒精和氨水清洗,如確有需要,請首先關斷電源,用濕海綿清洗(濕海綿不應存在擰緊滴水現象)。
(四)操作站、編程器、觸摸屏軟件管理
1、嚴禁使用非正版Windows軟件;
2、操作人員嚴禁退出實時監控;
3、操作人員嚴禁修改計算機系統的配置設置,嚴禁任意增加、刪除或移動硬盤上的文件和目錄;
4、系統維護人員應謹慎使用外來軟盤或光盤,防止病毒侵入;
5、嚴禁在實時監控操作平臺進行不必要的多任務操作;
6、系統維護人員應做好系統所需的各種驅動軟件的硬盤備份。系統維護人員應做好控制子目錄文件(組態、流程圖等)、各自控回路的PID參數、調節器正反作用等系統數據的硬盤備份記錄工作,同時要求采用書面、軟盤、光盤等進行備份;對系統組態、控制參數作出必要修改后,系統維護人員應及時做好記錄及備份更新工作。?? ?
(五)軟件日常維護及管理
1、嚴格按照操作權限執行操作。
2、系統軟件及重要用戶軟件的修改要經過主管部門的批準后方可進行。
3、系統盤、數據庫盤和用戶盤必須有備份,要有清晰的標記,應放在金屬柜中妥善保管。備份至少保證兩套,異地存放。
4、定期進行數據、程序備份。應用軟件如果有大的變更,必須及時備份。同時要建立系統應用軟件備份清單。在改動組態程序或密碼設置后,也需要及時備份,并填寫在檢修維護檔案中,注明日期及改動內容及結果等。
5、用戶軟件在線修改,必須有安全防護措施,有監護人員,且要作好記錄。軟件變更要入檔(軟件變更檔案),并通知操作和維護人員。
(六)系統斷電步驟
1、工藝停車后符合控制系統停電要求后。
2、關24V電源。
3、關電源柜內相應的支路斷路器,(依照先分后總的原則下電)并做好標記。
(七)系統上電步驟
系統重新上電前必須確認接地良好,包括接地端子接觸、接地端對地電阻(要求小于4歐姆)。系統維護負責人確認條件具備后方可上電,應嚴格遵照上電步驟進行。系統上電請按如下步驟進行:
1、電源依次上電檢查。
2、卡件配電檢查。
3、根據接線圖紙按照廠家要求循序依次閉合空開。
4、CPU及IO卡件上電測試。
5、繼電器和安全柵上電。
(八)每天巡檢檢查主控單元模塊工作情況。?? ?
?
主控單元指示燈說明 | ||
指示燈標識 | 指示燈狀態 | 說明 |
SF / DIAG | 紅色亮 | 系統錯誤/診斷(硬件或軟件故障) |
紅色滅 | 系統自檢正常 | |
RUN | 綠色亮 | 主單元控制器運行 |
綠色滅 | 主單元控制器不運行 | |
STOP | 黃色亮 | 主單元控制器停止運行 |
黃色滅 | 主單元控制器運行 |
?
二、故障檢查方法
(一)總體檢查方法
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(二)電源故障檢查方法????????????????????????????
(三)運行
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(四)輸入輸出故障檢查辦法
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三、常見故障處理
(一)電源故障處理
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序號 | 異常現象 | 可能原因 | 處理方法 |
1 2 |
[POWER]LED燈不亮 | 電壓切換端子設定不良 | 正確設定切換裝置 |
熔體熔斷 | 更換保險管 | ||
2 | 熔體多次熔斷 | 電壓切換端子設定不良 | 正確設定切換裝置 |
線路短路或燒壞?? ? ? ? | 更換電源單元 | ||
3 | [RUN]LED燈不亮 | 程序錯誤 | 修改程序 |
電源線路不良 | 更換CPU單元 | ||
I/O單元號重復 | 修改I/O單元號 | ||
遠程I/O電源管,無終端 | 接通電源 | ||
4 | [運轉中輸出]端沒閉合([POWER]燈亮) | 電源回路不良 | 更換CPU單元 |
5 | 某一編號以后的繼電器不能動作 | I/O總線不良 | 更換基板單元 |
6 | 特定編號的輸出(入)不能接通 | I/O總線不良 | 更換基板單元 |
7 | 特定單元的所有繼電器不能接通 | I/O總線不良 | 更換基板單元 |
?
(二)輸入類故障
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序號 | 異常現象 | 可能原因 | 處理方法 |
1 | 輸入全部不接通(動作指示燈也滅) | 未加外部輸入電源 | 供電 |
外部輸入電壓低 | 加額定電源電壓 | ||
端子螺釘松動 | 擰緊 | ||
端子板聯接器不良 | 把端子板補充插入、鎖緊,或更換端子板聯接器 | ||
2 | 輸入部分斷開(動作指示燈也滅) | 輸入回路不良 | 更換單元 |
3 | 輸入全部不關斷 | 輸入回路不良 | 更換單元 |
4 | 特定繼電器編號的輸入不接通 | 輸入器件不良 | 更換輸入器件 |
輸入配線斷線 | 檢查輸入配線 | ||
端子螺釘松弛 | 擰緊 | ||
端子板聯接器接觸不良?? ? ? ? | 把端子板充分插入、鎖緊或更換端子板聯接器 | ||
外部輸入接觸時間短 | 調整輸入器件 | ||
輸入回路不良 | 更換單元 | ||
程序的OUT指令中用了輸入繼電器編號 | 修改程序 | ||
5 | 特定繼電器編號的輸入不關斷 | 輸入回路不良 | 更換單元 |
程序的OUT指令中用了輸入繼電器編號 | 修改程序 | ||
6 | 輸入不規則的ON/OFF動作 | 外部輸入電壓低 | 使外部輸入電壓在額定值范圍 |
噪聲引起的誤動作 | 抗噪聲措施:安裝絕緣變壓器,安裝尖峰抑制器,用屏蔽線配線等 | ||
端子螺釘松動 | 擰緊 | ||
端子板聯接器接觸不良 | 把端子充分插入、鎖緊或跟換端子板聯接器 | ||
7 | 異常動作的繼電器編號為8點單位 | COM端螺釘松動 | 擰緊 |
端子板聯接器接觸不良 | 端子板充分插入、鎖緊或跟換端子板聯接器 | ||
CPU不良 | 更換CPU單元 | ||
8 | 輸入動作指示燈不良(動作正常) | LED壞 | 更換單元 |
?
(三)輸出類故障
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序號 | 異常現象 | 可能原因 | 處理方法 |
1 | 輸出全部不接通 | 未加負載電源 | 加電源 |
負載電源電壓低 | 使電源電壓為額定值 | ||
端子螺釘松動?? ? ? ? | 擰緊 | ||
端子板聯接器接觸不良 | 端子板補充插入、鎖緊或更換端子板連接器 | ||
熔體熔斷 | 更換保險管 | ||
I/O總線接觸不良 | 更換單元 | ||
輸出回路不良 | 更換單元 | ||
2 | 輸出全部不關斷 | 輸出回路不良 | 更換單元 |
3 | 特定繼電器編號的輸出不接通(動作指示燈滅) | 輸出接通時間短 | 更換單元 |
程序中的指令繼電器編號重復 | 修改程序 | ||
輸出回路不良 | 更換單元 | ||
4 | 特定繼電器編號的輸出不接通(動作指示燈亮) | 輸出器件不良 | 更換輸出器件 |
輸出配線斷線 | 檢查輸出線 | ||
端子螺釘松動 | 擰緊 | ||
端子聯接接觸不良 | 端子充分插入、擰緊 | ||
繼電器輸出不良 | 更換繼電器 | ||
輸出回路不良 | 更換單元 | ||
5 | 特定繼電器編號的輸出不關斷(動作指示燈滅) | 輸出繼電器不良 | 更換繼電器 |
由于漏電流和殘余電壓而不能關斷 | 更換負載或加設負載電阻 | ||
6 | 特定繼電器編號的輸出不關斷(動作指示燈亮)?? ? ? ? | 程序中OUT指令的繼電器編號重復 | 修改程序 |
輸出回路不良 | 更換單元 | ||
7 | 輸出出現不規則的ON/OFF現象 | 電源電壓低 | 調整電壓 |
程序中OUT指令的繼電器編號重復 | 修改程序 | ||
干擾引起誤動作 | 抗干擾措施:裝抑制器,裝絕緣變壓器,用屏蔽線配線 | ||
端子螺釘松動 | 擰緊 | ||
端子聯接接觸不良 | 端子充分插入、擰緊 | ||
8 | 異常動作的繼電器編號為8點單位 | COM端子螺釘松動 | 擰緊 |
端子聯接接觸不良 | 端子充分插入、擰緊 | ||
熔體熔斷 | 更換保險管 | ||
CPU接觸不良 | 更換CPU單元 | ||
9 | 輸出正常指示燈不良 | LED壞 | 更換單元 |
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第九章主要零部件判廢標準
一、控制系統更新或升級標準:
控制系統連續運行10年以上或100000小時及其部件出現下列情況之一時,控制系統應整體升級或更新:?
(一)整個控制系統的軟硬件停產難覓,而且備品備件全部靠反復維修來維持,可靠性差,給生產系統帶來很大的安全隱患的控制系統,建議升級或更新。
(二)受現場惡劣環境的影響,該自控系統多發的故障點主要集中在關鍵核心設備上,依靠日常維護已經不能保證系統穩定運行的;
(三)由于軟件版本的原因,PLC系統的應用性能已滿足不了生產和管理的要求:過程數據、歷史采樣周期、操作、報警記錄的查詢、瀏覽等功能已不能滿足生產系統的需求。
二、主要零部件判廢標準:
(一)I/O卡件
一塊卡件失效或同一卡件上有兩個或兩個以上通道發生故障的,該卡件判廢。
(二)通訊卡件
一塊卡件在一個檢修周期內發生兩次或兩次以上通訊故障,該卡件判廢。
(三)控制器
控制器如果連續發生無法通訊或死機故障,該控制器判廢。
審核編輯:黃飛
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