Sterownik Siemens Simatic S5-95U, czyli wspomnienia i naprawa...

W tym poście trochę wspomnień i relacja z naprawy.

Mija właśnie 7 lat odkąd miałem okazję po raz pierwszy programować S5-95U. Było to w ramach kursu szkolnego o sterownikach PLC. Należało napisać program sterujący pracą maszyny wykonującej przyciętą karteczkę ze stemplem szkoły. Takie praktyczne rozwiązanie problemu wywołało u mnie szersze zainteresowanie sterownikami PLC, które nieprzerwanie trwa.

W maju udało mi się kupić okazyjnie dwie używane jednostki S5-95U, niestety pozbawione frontowych listew zaciskowych, tzw. frontsteckerów czyli tego:

Sprawa z zakupem frontsteckerów wydawała się być prosta, w końcu sterownik istnieje wiele lat na rynku-produkcje zakończono we wrześniu 2003 roku. Przejrzenie ofert w internecie uświadomiło mnie, że lekko nie będzie. Znalazłem oferty z USA ze znośną ceną, jednak cena przesyłki była stanowczo zaporowa, bo 224 zł to ponad dwukrotna wartość, za którą kupiłem sterowniki. Natomiast w Polsce ceny jednej sztuki były równe kosztom zakupu dwóch sterowników. Po dłuższym czasie natrafiłem na ofertę pewnej firmy w Polsce, która sprzedaje komponenty sterowników rodziny S5. W ten sposób stałem się posiadaczem dwóch potrzebnych frontsteckerów za podobną kwotę jak za sterowniki.

W wolnym czasie zająłem się sprawdzaniem stanu sterowników. Do tego celu przygotowałem stanowisko:

Widać tu zasilacz 24 V DC, listwy zaciskowe z bezpiecznikami topikowymi, wyłącznik nadprądowy służący jako łącznik do podawania sygnału na wejście binarne sterownika oraz przekaźnik, który testuje wyjście binarne sterownika.

Pierwszy sterownik S5-95U dotarł do mnie w następującym stanie:

czyli z widocznych rzeczy miał uszkodzony przełącznik RUN/STOP/COPY. Następnie sterownik trafił na stanowisko prób w celu ustalenia sprawności wejść i wyjść binarnych:

Próba wykazała sprawność wejść i wyjść binarnych. Zajrzałem do środka w celu ustalenia "namiarów" na przełącznik do wymiany i zakupiłem potrzebny przełącznik. Przyszedł czas na jego wymianę. W tym celu dokonałem demontażu sterownika. Przy okazji wyczyściłem obudowę i dokonałem konserwacji.

Widok na uszkodzony przełącznik:

Nowy przełącznik posiada dwie pary styków, zatem wykorzystana została tylko jedna para:

Nowy przełącznik na miejscu:

Zdemontowany przełącznik:

Po wymianie sterownik ponownie przeszedł próbę pod kątem poprawności działania przełącznika, która wypadła pomyślnie. Stan sterownika po pracach:

Drugi sterownik dotarł w stanie:

czyli z widocznych rzeczy uszkodzony przełącznik zasilania. Dodatkowo sterownik miał adnotacje o uszkodzonym wyjściu binarnym o adresie A33.1. Próba sprawności wejść i wyjść binarnych potwierdziła tą notatkę. Zajrzałem do środka w celu ustalenia "namiarów" na przełącznik oraz na układ odpowiadający za wysterowanie uszkodzonego wyjścia, który zamówiłem "w ciemno" na AlieExpress, gdyż w Polsce nie mogłem odnaleźć tego układu do kupienia. Po miesiącu oczekiwania, otrzymałem układ i przystąpiłem do demontażu sterownika w celu naprawy i konserwacji:

Na początek przystąpiłem do wymiany przełącznika zasilania:

Jako, że nowy przełącznik miał dwie pary styków, wykorzystana została tylko jedna para. Widok na oba przełączniki:

Nowy przełącznik na miejscu:

Następnie zająłem się trudniejszą usterką. W tamtej chwili nie było wiadomo, czy wyjście nie działa z powodu uszkodzonego układu wykonawczego, czy też z powodu braku wymuszenia z mikroprocesora. Postanowiłem, że w ciemno wymienię układ wykonawczy i okaże się czy diagnoza była słuszna.

W pewnym momencie jednak nie spodobał mi się wygląd połączenia lutowanego układu do płytki-posiadał nalot nieodparowanego topnika. Postanowiłem go zeskrobać przy pomocy wkrętaka. Próba zakończyła się takim efektem:

układ zwyczajnie odpadł w skutek zimnego lutu, który bardzo mocno mnie zdziwił w tej klasy urządzeniu.  Postanowiłem, że spróbuje wlutować ponownie ten układ. W tym celu oczyściłem pola lutownicze i układ:

Następnie na nowo przylutowałem układ do płytki:

Poskładałem z grubsza sterownik, który trafił na stanowisko prób w celu weryfikacji poprawności pracy wyjścia binarnego o adresie A33.1:

Załadowanie programu testowego, kilka chwil i okazuje się, że wyjście działa:

W ten sposób z pozoru trudna do usunięcia usterka okazała się najprostsza w naprawie. Drugi sterownik po pracach:

Sterownik S5-95U poza wejściami i wyjściami binarnymi posiada również 8 wejść i 1 wyjście analogowe, które sprawdzę w późniejszym czasie. Taka sytuacja jest związana z koniecznością stworzenia odpowiedniego programu dla sterownika. O diagnostyce sterowników PLC pod kątem sprawności wejść i wyjść binarnych/analogowych opowiem w innym wpisie.