دليل ميداني لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة S7-200: الأعطال التي يُصلحها فني مخضرم باستمرار
في الشهر الماضي، قطعتُ ساعتين بالسيارة إلى مصنع أعلاف لأن رافعة التحميل توقفت عن الاستجابة لأزرارها. كان كهربائي المصنع قد أخبر المدير مسبقًا أن وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) معطلة وأنهم بحاجة إلى نظام تحكم جديد بالكامل. فتحتُ اللوحة، ورأيتُ الوحدة الصغيرة التي تحمل اسم سيمنز، وأخرجتُ كابل البرمجة قبل أن ألمس جهاز القياس. بعد عشرين دقيقة، عادت الرافعة للعمل تلقائيًا. كانت وحدة المعالجة المركزية 224 سليمة. انقطع التيار الكهربائي 24 فولت الذي يغذي الأزرار وقت الغداء، ولم يفحصه أحد لأن الجميع كانوا متأكدين من تعطل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة.
تلك اللوحة تمثل قصة S7-200 بأكملها في مربع واحد. سيمنز توقف بيع هذه المنتجات كمنتجات جديدة منذ أكثر من عقد، وفي عام ٢٠٢٦، لا يزال عشرات الآلاف منها يعمل في تشغيل المضخات والبوابات وخطوط التعبئة والتغليف الصغيرة ووحدات التكييف والتهوية ومساعدات النقل في جميع أنحاء الشرق الأوسط والأمريكتين وأوروبا. لقد استبدلت منها ما لا يُحصى، وأصلحت منها عشرة أضعاف ما استبدلته. معظم الأعطال بسيطة ومتوقعة، ويمكن إصلاحها في غضون ساعات قليلة باستخدام جهاز قياس ومفك براغي وحاسوب محمول قديم يعمل بنظام STEP 7 Micro/WIN.
إذا كنت تُدير مصانع قديمة، فهذه المقالة مُخصصة لك. لن أشرح ما هو مُتحكم PLC أو كيفية كتابة منطق السلم. سأُخبرك بما يتعطل فعليًا في جهاز S7-200 بعد عشر أو عشرين عامًا من الاستخدام، وكيف أجد العطل، وكيف أُصلحه، وما أُخزّنه حتى لا أضطر للبحث عنه في عجلة. عندما تحتاج إلى وحدة معالجة مركزية بديلة على وجه السرعة، ستجدها في أماكن مثل قسم مُتحكمات PLC في tztechio، ولكن من الأفضل أن تعرف ما تشتريه قبل الشراء. هذا ما سنتناوله لاحقًا. أولًا، الجهاز نفسه.
ظهر معالج S7-200 في منتصف التسعينيات كإجابة من سيمنز على وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) الصغيرة التي كانت تغزو الآلات الصغيرة. كان رخيصًا وصغير الحجم، ويؤدي وظيفة واحدة فقط. أما المعالجات اللاحقة من نفس السلسلة، وهي 221 و222 و224 و224XP و226، فقد تم شحنها من أواخر التسعينيات وحتى أوائل العقد الثاني من الألفية، وانتهى بها المطاف داخل عدد هائل من الآلات.
ثلاثة عوامل تُبقيها فعّالة حتى عام 2026. أولًا، لا يُخزَّن البرنامج في ذاكرة الوصول العشوائي المدعومة ببطارية كما هو الحال في العديد من وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) من تلك الحقبة، بل يُخزَّن في ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح والبرمجة كهربائيًا (EEPROM) الموجودة على وحدة المعالجة المركزية (CPU) نفسها. لا بطارية، ولا مكثفات فائقة، ولا ذاكرة تتلاشى عند انقطاع التيار الكهربائي. يمكنك إخراج وحدة المعالجة المركزية 226 من جهاز، وتركها جانبًا لخمس سنوات، ثم وضعها في جهاز آخر، وسيظل البرنامج القديم موجودًا. ثانيًا، كان برنامج STEP 7 Micro/WIN، المُستخدم لبرمجتها، مجانيًا، ويملك كل فني صيانة كهربائية فوق سن الأربعين نسخة منه على حاسوبه المحمول القديم. ثالثًا، من السهل استبدال جميع وحدات هذه العائلة من المخزون الفائض، وعادةً لا تستحق الأجهزة التي تُشغِّلها إعادة هندستها.
إذا جمعنا كل ذلك، فسنحصل على وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) لا تتوقف عن العمل. تتلف الآلات المحيطة بها، وتتلف الموصلات، وتتلف المحركات. أما الوحدة الخضراء الصغيرة فتستمر في المسح. وعندما تتوقف، يكون السبب عادةً في محيط وحدة المعالجة المركزية، وليس داخلها.
عليك معرفة عائلة المعالج قبل تشخيصه. إليك خمسة معالجات ستصادفها، مع أرقام الطلب التي ستجدها في سوق قطع الغيار المستعملة. تشير الأحرف في منتصف رقم الطلب إلى نوع مزود الطاقة ومخرجاته، ولم أكلف نفسي عناء حفظ هذا الرمز. كنت أقرأ الملصق الموجود على جانب المعالج ولوحة البيانات على باب اللوحة.
وحدة المعالجة المركزية | أرقام الطلبات الشائعة التي ستراها | منافذ الإدخال/الإخراج المدمجة | التوسعة | منافذ PPI
وحدة المعالجة المركزية 221 | 6ES7211-0AA23-0XB0 و 6ES7211-0BA23-0XB0 | 6 مداخل / 4 مخارج | لا شيء | 1
وحدة المعالجة المركزية 222 | عائلة 6ES7212-1AB23-0XB0 | 8 مداخل / 6 مخارج | وحدتان | 1
وحدة المعالجة المركزية 224 | 6ES7214-1AG40-0XB0 (إصدار لاحق ثنائي المنافذ)، عائلة 6ES7214-1AD23-0XB0 السابقة | 14 مدخل / 10 مخرج | 7 وحدات | 1 أو 2
وحدة المعالجة المركزية 224XP | 6ES7214-2BD23-0XB0 (محول تيار مستمر/مستمر/مستمر)، 6ES7214-2AD23-0XB0 (محول تيار متردد/مستمر/مرحل) | 14 مدخل / 10 مخارج بالإضافة إلى مدخلين تناظريين ومخرج تناظري واحد على اللوحة | 7 وحدات | 2
وحدة المعالجة المركزية 226 | 6ES7216-2BD23-0XB0 (تيار مستمر/تيار مستمر/تيار مستمر)، 6ES7216-2AD23-0XB0 (تيار متردد/تيار مستمر/مرحل) | 24 مدخل / 16 مخرج | 7 وحدات | 2
يُعدّ 221 الجهاز الصغير الذي لا يُمكن تطويره. أما 222 فهو الجهاز الأساسي. بينما 224 هو الجهاز الذي تجده في تسع لوحات من أصل عشر. ويُفضّل مُصنّعو الآلات جهاز 224XP لاحتوائه على مدخلين تناظريين ومخرج تناظري مُدمجين، مما يُغني عن وحدة إضافية ويُجنّبهم متاعب التوصيلات. أما 226 فهو الجهاز الأكبر بأربعين نقطة إدخال/إخراج، وهو الذي أنصح بتخزينه كجهاز احتياطي لأنه يُغني عن أي جهاز آخر تقريبًا في نفس المجموعة مع وجود مساحة كافية.
والآن نأتي إلى الجزء الذي يُثير دهشة الناس. يُخزَّن البرنامج في ذاكرة EEPROM الخاصة بوحدة المعالجة المركزية، لذا فهو يبقى فعالاً حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي أو التخزين لفترات طويلة دون الحاجة إلى بطارية. أما ساعة الوقت الحقيقي والبيانات المحفوظة، فقصتهما مختلفة. عند انقطاع التيار الكهربائي، تُحافظ مكثفة فائقة، وهي عبارة عن أسطوانة ذهبية صغيرة داخل وحدة المعالجة المركزية، على عمل الساعة والذاكرة المحفوظة. في وحدة جديدة، تحتفظ هذه المكثفة بالبيانات لبضعة أيام، وربما أسبوع. أما في وحدة معالجة مركزية عمرها عشرون عامًا، فقد تحتفظ بها لبضع ساعات فقط. تُطيل خرطوشة البطارية الاختيارية، رقم الطلب 6ES7291-8BA20-0XB0، مدة عملها إلى أشهر في وحدات المعالجة المركزية التي تدعمها، وهي 224 و224XP و226.
إليكم الجملة التي أكررها لمديري المصانع المذعورين: تعطل الساعة لا يؤدي إلى فقدان البرنامج. أبداً. لقد دخلتُ مصانعَ كان فيها المعالج المركزي معطلاً لمدة عام، وكانت الساعة تُشير إلى عام 2003، ثم عاد الجهاز للعمل بشكل مثالي فور عودة التيار الكهربائي. أُعيد ضبط الساعة، وصُفِّرت العدادات، وعاد البرنامج إلى حالته الأصلية. تذكروا هذا جيداً، لأن نصف الأعطال المذكورة أدناه تبدو وكأنها أدت إلى توقف البرنامج، ولكن في الواقع لا يحدث ذلك تقريباً.
هذه القائمة مرتبة حسب مدى تكرار كل عيب في الميدان، وليس حسب مدى أهميته. العيوب الأقل أهمية في الأعلى لأنها هي التي تتسبب في خسائر إنتاجية.
هذا هو السبب الرئيسي بلا منازع، وهو ما يُحرج فنيي الكهرباء الذين يُخبرون مديرهم بتعطل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC). تحتاج وحدات المعالجة المركزية التي تعمل بتيار مستمر، والتي تحمل اسم DC/DC/DC، إلى مصدر طاقة تيار مستمر نظيف بجهد 24 فولت، يتراوح بين 20.4 و28.8 فولت على طرفي L+ وM. فهي لا تُنتج طاقتها بنفسها. عندما ينخفض جهد مصدر الطاقة الخارجي، أو يتعطل، أو يُضبط بشكل خاطئ، تتصرف وحدة المعالجة المركزية بشكل غريب. فتفقد بعض المخرجات، وتنسى إعداداتها السابقة، وإذا كان مصدر الطاقة مُشوّشًا بدرجة كافية، فإنها تتوقف عن العمل.
أرى العكس أيضًا. تحتوي وحدات المعالجة المركزية التي تعمل بالتيار المتردد، وتحديدًا إصدارات AC/DC/relay، على وحدة تغذية طاقة مدمجة، وبعد خمسة عشر عامًا تجف مكثفات هذه الوحدة. تبدأ وحدة المعالجة المركزية بإعادة تشغيل نفسها عند تشغيل أحد الموصلات، أو قد ترفض التشغيل تمامًا. العلامة الدالة هي الرائحة والانتفاخ الملحوظ للمكثف عند إزالة اللوحة، وعادةً ما يكون الحل هو استبدال وحدة المعالجة المركزية، لأن استبدال مكثفات وحدة تغذية S7-200 ليس بالأمر المجدي.
ثم هناك مصدر الطاقة الداخلي للمستشعرات بجهد 24 فولت. يُزوّد المعالج المركزي المستشعرات بكمية صغيرة من هذا الجهد، وعندما يحدث قصر في كابل أحد المستشعرات أو زيادة في الحمل على هذا المصدر، يتعطل منظم الجهد. يستمر المعالج المركزي في العمل، لكن جميع المدخلات التي تعتمد على هذا المصدر تتوقف عن العمل فجأة. يبدو الجهاز وكأنه مسكون. أول ما أتحقق منه في أي جهاز S7-200 يعاني من توقف عدد من المدخلات عن العمل هو وجود جهد تغذية المستشعرات عند أطراف التوصيل. من المدهش كم مرة يكون هذا هو سبب العطل.
أصلح المشكلة بقياس الجهد أولاً. تحقق من الجهد عند طرفي L+ وM على وحدة المعالجة المركزية مع توصيل حمل، وليس دائرة مفتوحة. قد ينخفض جهد مصدر الطاقة الذي يُظهر 24 فولت بدون أي حمل إلى 18 فولت عند بدء تشغيل المستشعرات وبطاقة الإخراج. اضبط مصدر الطاقة على 24.5 فولت واتركه. إذا كان مصدر طاقة المستشعرات المدمج في وحدة المعالجة المركزية معطلاً، فاستبدل وحدة المعالجة المركزية أو انقل المستشعرات إلى مصدر طاقة منفصل بجهد 24 فولت، لأن منظم الجهد هذا غير قابل للإصلاح ميدانياً.
الوقاية في سطر واحد: قم بتغذية وحدة المعالجة المركزية من مصدر طاقة صناعي حقيقي بجهد 24 فولت، وقم بتأمين أسلاك المجال بشكل منفصل، ولا تشارك أبدًا مصدر طاقة وحدة المعالجة المركزية مع الملفات اللولبية أو المكابح أو أي شيء يتسبب في ارتفاع مفاجئ في الجهد عند انفصاله.
تقوم وحدات المعالجة المركزية DC/DC/DC بتحويل تيار مستمر 24 فولت عبر مخارج الترانزستور. يبلغ تيار هذه المخارج حوالي ثلاثة أرباع أمبير، وهي حساسة للغاية. يُعدّ حدوث تماس كهربائي مع الأرض في سلك المجال السبب الرئيسي لتلفها، وهو أمر شائع الحدوث عند توصيل المخرج بملف لولبي موجود في منطقة رطبة أو صندوق توصيل مليء بالزيت. يتلف الترانزستور فورًا، وتستمر وحدة المعالجة المركزية في العمل كالمعتاد.
العرض واضح. يضيء مؤشر LED الأمامي، والبرنامج يعمل، وبت الإخراج مُفعّل، لكن لا يوجد جهد كهربائي عند الطرف. هذا التزامن، إضاءة مؤشر LED وانقطاع التيار الكهربائي، يدل على تلف الترانزستور، وليس عطلاً برمجياً. لقد رأيت أشخاصاً يستبدلون وحدة المعالجة المركزية بالكامل ويعيدون توصيل أسلاك الجهاز لأنهم قضوا يوماً كاملاً في البحث عن عطل في البرنامج، بينما كان السبب في النهاية هو انقطاع التيار الكهربائي عن مرحل رخيص الثمن (بقيمة 20 دولاراً) كان من المفترض أن يكون موجوداً أصلاً.
السبب الثاني للمشكلة هو الحث. صمامات الملف اللولبي، وملفات المكابح، والموصلات الصغيرة، جميعها تُسبب ارتفاعًا مفاجئًا في الجهد عند انقطاع التيار. إذا لم يكن هناك صمام ثنائي عكسي موصول بالملف، فإن هذه الارتفاعات تخترق ترانزستور الخرج تدريجيًا، وفي النهاية يتوقف الخرج تمامًا. لقد فتحتُ لوحاتٍ كانت جميع منافذ خرج وحدة المعالجة المركزية فيها معطلة، ومع ذلك كان الجهاز يعمل لسنوات بفضل الحظ.
الحل هو التحقق باستخدام جهاز قياس ثم اتخاذ القرار. تأكد من عدم وجود أي إشارة على طرف الإخراج أثناء إضاءة مؤشر LED، وتحقق من وجود تماس كهربائي في سلك المجال، وافصل الحمل، وتحقق مما إذا كان الإخراج سيعود. لن يعود، لأن الترانزستور تالف. انقل هذا الحمل إلى مخرج احتياطي إن وجد، أو استبدل وحدة المعالجة المركزية، وضع الحمل على مرحل وسيط قبل إعادة التشغيل.
الوقاية في سطر واحد: أي شيء ليس حملاً صغيراً ونظيفاً للتيار المستمر يحصل على مرحل وسيط، وكل ملف تيار مستمر يحصل على صمام ثنائي عكسي موصل مباشرة عبر أطرافه.
تبدأ كل عملية برمجة لجهاز S7-200 بوصلة برمجة، وإعدادات الاتصال هي ما يُرهق الفنيين ذوي الخبرة. يتواصل المعالج المركزي مع وحدة المعالجة المركزية عبر بروتوكول PPI باستخدام منفذ RS-485 ذي 9 دبابيس. يتم التواصل معه عبر كابل برمجة، وهذا الكابل يُمثل نصف المهمة.
كابل RS-232 PC/PPI القديم، رقم الطلب 6ES7901-3CB30-0XA0، يُوصل بمنفذ تسلسلي حقيقي في الكمبيوتر. اختفت المنافذ التسلسلية الحقيقية في معظمها، ولهذا السبب يُركن هذا الكابل الآن في درج بجوار حاسوب محمول يعمل بنظام ويندوز XP. كابل USB-PPI، رقم الطلب 6ES7901-3DB30-0XA0، هو الحل الحديث، ولكنه يأتي بمشاكله الخاصة. يحتاج كابل سيمنز USB الأصلي إلى تثبيت برنامج تشغيل محول الكمبيوتر USB قبل أن يتعرف عليه نظام ويندوز، ويجب توجيه برنامج Micro/WIN إلى منفذ COM الصحيح، والذي يتغير في كل مرة يُعيد فيها ويندوز ترقيم منافذ USB. أما الكابلات المقلدة الرخيصة من الأسواق الإلكترونية، فتحتاج إلى برامج تشغيل خاصة بها، بالإضافة إلى بعض المحاولات.
عندما يُشير برنامج Micro/WIN إلى عدم العثور على وحدة المعالجة المركزية، اتبع الخطوات المذكورة في القائمة بالترتيب. تحقق من إدارة الأجهزة وتأكد من منفذ COM الذي تم توصيل الكابل به. تحقق من معلمات PPI في Micro/WIN واضبط العنوان على 2 ومعدل الباود على 9.6 كيلوبت في الثانية، وهو ما تتوقعه وحدة المعالجة المركزية الجديدة. افصل جميع أجهزة USB التسلسلية الأخرى حتى يتوقف نظام Windows عن تغيير أرقام المنافذ. أعد تشغيل وحدة المعالجة المركزية مع بقاء الكابل موصولاً. جرّب منفذ PPI الآخر إذا كانت وحدة المعالجة المركزية تحتوي على منفذين، لأن المنفذ 0 المتسخ أو التالف سيفشل بينما يعمل المنفذ 1 بشكل سليم.
وتذكر نوع البرنامج الذي تستخدمه. برنامج STEP 7 Micro/WIN تم تحديثه آخر مرة حوالي عام 2010، ولم يكن متوافقًا مع أنظمة ويندوز الحديثة. في عام 2026، كان حاسوبي المحمول المخصص للبرمجة جهازًا قديمًا يعمل بنظام ويندوز 7 32 بت، ولديّ نسخة احتياطية من Micro/WIN SP9 على جهاز افتراضي. إذا واجهت صعوبة في استخدام جهاز يعمل بنظام ويندوز 10 64 بت لأكثر من ساعة، فتوقف. أخرج الحاسوب المحمول القديم من السيارة. ستوفر بذلك وقتك الثمين.
الوقاية في سطر واحد: امتلك كابل USB-PPI واحد معروف بجودته، واحتفظ به مع الكمبيوتر المحمول الذي يعمل عليه نظام Micro/WIN بالفعل، واكتب رقم منفذ COM على ملصق حتى تتوقف عن إعادة اكتشافه في كل زيارة.
منفذ PPI هو RS-485 على الدبوسين 3 و8، ومتانته تعتمد على شريحة التحكم الصغيرة الموجودة خلفه. من بين الطرق التي رأيت بها هذه الشرائح تتلف: توصيل الكابل أثناء تشغيل اللوحة، أو تمرير كابل PPI في نفس قناة كابلات المحركات لمسافة خمسين قدمًا، أو سقوط 24 فولت في المنفذ نتيجة خطأ في التوصيل، أو حتى سقوط صاعقة في كابل خارجي طويل وتوقفها عند وحدة المعالجة المركزية.
العطل واضح. الجهاز يعمل بشكل سليم، والبرنامج يعمل بشكل سليم، ولكن لا يمكنك الاتصال عبر هذا المنفذ. إذا كان المعالج مزودًا بمنفذ ثانٍ، فإن نفس الكابل يعمل عليه بشكل مثالي، وهذا يؤكد أن المنفذ معطل وليس المعالج.
الحل بسيط ولكنه جذري. لا يمكن إصلاح المنفذ ميدانيًا. في وحدة المعالجة المركزية ثنائية المنافذ مثل 224XP أو 226، يمكنك نقل واجهة المستخدم الرسومية أو وصلة البرمجة إلى المنفذ 1 والاستمرار في التشغيل. أما في وحدة المعالجة المركزية أحادية المنفذ، أو عند تعطل كلا المنفذين، فيجب استبدال وحدة المعالجة المركزية. لهذا السبب أحمل وحدة 226 احتياطية في الشاحنة، لأنها تحتوي على منفذين وتناسب معظم الأعمال.
الوقاية في سطر واحد: لا تقم أبدًا بتوصيل أو فصل كابل PPI أثناء وجود الطاقة على المنفذ، وأبقِ الأسلاك التسلسلية بعيدة عن كابلات الطاقة، وقم بتركيب مانع للتيار الزائد على أي مسار PPI يخرج من المبنى.
جرت المكالمة الهاتفية على النحو التالي: ظل الجهاز معطلاً لمدة ستة أشهر بسبب تعثر أحد المشاريع. قام أحدهم بتشغيله أخيراً، لكنه لم يستجب. أعلن فني الكهرباء في المصنع أن البطارية نفدت وأن البرنامج قد فُقد، وسأل عما إذا كان بإمكانهم إعادة برمجته من الصفر.
توقف هنا. في تسع حالات من أصل عشر، يكون البرنامج سليمًا. فهو موجود في ذاكرة EEPROM، تذكر؟ ذاكرة EEPROM لا تحتاج إلى بطارية. ما حدث فعليًا هو أن المكثف الفائق نفدت بطاريته خلال تلك الأشهر الستة، لذا أصبحت البيانات المخزنة فارغة. قيم الوصفات، ومجموع العدادات، وإعدادات المؤقت المُسبقة المكتوبة في الذاكرة المخزنة، وأرقام المعايرة، كلها تُقرأ كصفر عند التشغيل. تم تشغيل البرنامج، لكن الجهاز لم يقم بأي شيء منطقي، لأن جميع أرقامه قد اختفت. هذا يبدو تمامًا كبرنامج مفقود لشخص مستيقظ منذ الخامسة صباحًا.
تحقق أولاً من مؤشر التشغيل (RUN LED). إذا كان المعالج المركزي (CPU) يقوم بالمسح، فهذا يعني أن البرنامج موجود فيه. ثم قم بتوصيل جهاز Micro/WIN وقم بتحميل البرنامج من المعالج المركزي، لأن جهاز S7-200 سيعيد إليك البرنامج تلقائيًا. احفظ الملف المُحمّل بصيغة .mwp فورًا، لأنه يُمثل الآن أرشيفك. بعد ذلك، اكتب البرنامج مرة أخرى إلى ذاكرة EEPROM بحيث تتطابق النسخة الموجودة في المعالج المركزي مع النسخة التي حفظتها للتو. في جهاز S7-200، يتم تخزين كتلة البرنامج بشكل دائم دون الحاجة إلى بطارية.
حالات اختفاء البرنامج نهائيًا نادرة، ولكل منها قصة. ربما استبدل أحدهم المعالج بمعالج احتياطي يحمل برنامجًا من جهاز آخر في ذاكرة EEPROM الخاصة به، دون أن يتحقق أحد. أو ربما قام أحدهم بتشغيل أمر مسح أو ترك المعالج في حالة غير مستقرة أثناء التنزيل عند انقطاع التيار الكهربائي. أو ربما أدخل أحدهم خرطوشة ذاكرة EEPROM تحتوي على برنامج قديم، فبدأ المعالج بالعمل من الخرطوشة عند التشغيل، وهو ما يحدث في أجهزة S7-200 عند وجود خرطوشة. في هذه الحالات، يكون الحل هو استخدام نفس مسار التحميل إذا كان هناك أي برنامج متبقٍ، أو تنزيل نسخة نظيفة من أرشيفك إذا لم يكن هناك أي برنامج متبقٍ.
الوقاية في سطر واحد: احتفظ بملف .mwp وقائمة مطبوعة بالدرجات لكل جهاز S7-200 تملكه، وقم بتسمية أي وحدة معالجة مركزية احتياطية بالجهاز وإصدار البرنامج الذي تم إخراجه منه.
هذا الأمر يُدخل السرور إلى قلبي في كل مرة لسهولته. يحتوي كل جهاز S7-200 على مفتاح منزلق صغير خلف الباب الأمامي بثلاثة أوضاع: تشغيل، إنهاء، وإيقاف. وضع الإنهاء يعني أن وحدة المعالجة المركزية تسمح لبرنامج البرمجة بالبدء والإيقاف عن بُعد. أما وضع الإيقاف فيعني أن وحدة المعالجة المركزية لن تعمل نهائيًا، ولن تعمل حتى بعد إعادة تشغيل الجهاز، لأن المفتاح سيظل في وضع الإيقاف.
استُدعيتُ إلى مصانع حيث كانت وحدة المعالجة المركزية في وضع الإيقاف، وكان ضوء SF الأحمر يومض بشكل عشوائي، وكان ثلاثة كهربائيين مقتنعين بأن البرنامج قد مُسح. حتى أن أحدهم طلب وحدة معالجة مركزية بديلة. حركتُ المفتاح من وضع الإيقاف إلى وضع التشغيل، فاستأنفت المخرجات عملها، وبدأت الآلة بالعمل. كانت تعابير وجوههم تستحق عناء السفر.
هذه هي القاعدة التي أُعلّمها للمتدربين. إذا كان المعالج في وضع الإيقاف (STOP) ولم تقم أنت بتغييره، فاسأل من كان يعمل على اللوحة آخر مرة. ربما قام أحدهم بتغييره إلى وضع الإيقاف لإجراء تنزيل أو اختبار يدوي ولم يُعده إلى وضعه السابق. حوّله إلى وضع التشغيل (RUN) وراقبه. إذا عاد إلى وضع الإيقاف تلقائيًا، فهذا يعني وجود عطل حقيقي، وفي هذه الحالة، عليك قراءة التشخيصات في برنامج Micro/WIN بدلًا من التخمين.
تعرّف أيضًا على دلالات مؤشرات LED أثناء وجودك هناك. يشير ضوء "تشغيل" الأخضر إلى المسح، وضوء "إيقاف" الكهرماني إلى التوقف، وضوء "SF" الأحمر إلى وجود عطل في وحدة المعالجة المركزية. سواء كان ضوء "SF" ثابتًا أو يومض، قم بتوصيل الجهاز واقرأ الخطأ. يحتفظ جهاز S7-200 بذاكرة تشخيصية صغيرة، وسيُخبرك بدقة ما يُسبب المشكلة.
الوقاية في سطر واحد: اترك المفتاح في وضع التشغيل أو وضع الإنهاء عند إغلاق الباب، واجعل من عادتك التحقق من وضع المفتاح قبل تشخيص أي شيء آخر.
تتواصل العديد من أجهزة S7-200 مع المشغل عبر شاشة عرض نصية من سيمنز، إما TD200 أو TD400 الأحدث. هذه الشاشات الصغيرة متينة وتدوم لفترة أطول من غيرها، لكنها تتعطل بطريقة محيرة. إذ تُشغَّل الشاشة، وتعرض شعارها أو لا تعرض شيئًا، ثم تُبلغ عن انقطاع الاتصال بوحدة المعالجة المركزية، على الرغم من أن الجهاز يعمل بشكل سليم.
الجزء الذي يُسبب الحيرة: لا يحتفظ جهاز TD200 بإعدادات الاتصال الخاصة به في قائمة. بل يحصل على عنوان المحطة ومعدل نقل البيانات من كتلة تكوين موجودة في برنامج وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC). عند تنزيل برنامج إلى وحدة المعالجة المركزية (CPU)، يجب أن يتضمن هذا البرنامج تكوين TD200، وإلا فلن تتمكن اللوحة من التواصل. لقد رأيتُ جهازًا يفقد لوحة النصوص الخاصة به لأن أحدهم استبدل البرنامج بإصدار لا يتضمن تكوين اللوحة. استمرت وحدة المعالجة المركزية بالعمل بشكل سليم، بينما بقيت اللوحة مظلمة وغير واضحة.
ابدأ بفحص الأمور البسيطة أولاً. هل تصل الطاقة إلى اللوحة 24 فولت؟ هل الكابل الواصل بين اللوحة ووحدة المعالجة المركزية سليم، وهل هو موصول بالمنفذ الصحيح؟ إذا كانت وحدة المعالجة المركزية تحتوي على منفذ واحد مشترك بين اللوحة ووصلة البرمجة، فتذكر أن جهازي TD200 وTD400 مزودان بموصلات تمريرية، مما يسمح لك بتوصيل كابل البرمجة عبر اللوحة. إذا أعاد المصنع توصيل الأسلاك ووضع اللوحة على منفذ غير فعال، فستلاحظ هذه الأعراض تحديداً.
ثم تحقق من إعدادات البرنامج. افتح ملف تهيئة TD200 في برنامج Micro/WIN، وتأكد من تطابق العنوان ومعدل الباود مع ما يتوقعه المعالج، ثم أعد تحميل الكتل. أعد تشغيل كل من المعالج والشاشة بعد التحميل، لأن الشاشة تستعيد إعداداتها عند التشغيل. في أغلب الأحيان، يؤدي ذلك إلى إعادة تشغيل الشاشة.
الوقاية في سطر واحد: عند حفظ الأرشيف لجهاز مزود بلوحة نصية، تأكد من وجود كتلة تكوين TD في البرنامج وقم بتدوينها في النسخة المطبوعة، لأنها جزء من البرنامج سواء بدا ذلك واضحًا أم لا.
هذا العطل هو الأندر في قائمتي، ولكنه الأكثر إثارة للقلق. يضيء مؤشر SF LED، ويُبلغ نظام Micro/WIN عن خطأ في ذاكرة EEPROM أو خطأ في مجموع التحقق عند محاولة قراءة وحدة المعالجة المركزية. قد يعمل البرنامج، أو لا يعمل، أو قد يعمل بشكل خاطئ.
ما الذي يُسبب ذلك؟ انقطاع التيار الكهربائي أثناء التنزيل، ولهذا السبب لا تسمح أبدًا لأي شخص بإتلاف لوحة التحكم أثناء البرمجة. انخفاض الجهد أثناء كتابة البيانات إلى ذاكرة EEPROM في نهاية التنزيل. والسبب الرئيسي، وهو برنامج يكتب البيانات إلى ذاكرة EEPROM باستمرار. يسمح لك جهاز S7-200 بتخزين قيم ذاكرة V بشكل دائم باستخدام وظيفة كتابة خاصة، وذاكرة EEPROM لها عدد محدود من دورات الكتابة. لقد رأيت مبرمجًا يضع عملية الكتابة هذه في روتين يُنفذ مع كل عملية مسح، مما أدى إلى تلف ذاكرة EEPROM الخاصة بوحدة المعالجة المركزية في غضون عامين. ثم تنسى وحدة المعالجة المركزية برنامجها في أوقات عشوائية، وهو أمرٌ كارثي.
يبدأ الإصلاح بتنزيل كامل لجميع الكتل الثلاث: كتلة البرنامج، وكتلة النظام، وكتلة البيانات. أحيانًا يكون هذا كافيًا، لأن الخطأ كان ناتجًا عن نسخة تالفة في الذاكرة، ويمكن إصلاحه بكتابتها بشكل صحيح. إذا عاود المعالج إظهار أخطاء EEPROM بعد التنزيل الصحيح، فهذا يعني أن ذاكرة EEPROM نفسها قد تَلِفت، ويجب استبدال المعالج. عندها أيضًا يمكنك معرفة ما إذا كنت قد احتفظت بملف .mwp من الخطأ الخامس. إذا كان الأمر كذلك، فسيعود النظام للعمل في غضون عشرين دقيقة.
الوقاية في سطر واحد: لا تقاطع عملية التنزيل أبدًا، ولا تسمح أبدًا بقطع الطاقة عن المصنع أثناء البرمجة، ولا تكتب إلى ذاكرة EEPROM من البرنامج أكثر من بضع مرات في اليوم، لأن هذه الذاكرة لها عمر افتراضي.
إذا كنت تقوم بصيانة أكثر من جهازين أو ثلاثة من طراز S7-200، فهذه قائمة قطع الغيار التي سددت ثمنها مرات عديدة في ورشتي.
وحدة معالجة مركزية احتياطية واحدة من طراز 226، وهي الإصدار 6ES7216-2BD23-0XB0 DC/DC/DC. تُناسب هذه الوحدة تقريبًا جميع أجهزة هذه السلسلة نظرًا لاحتوائها على أكبر عدد من منافذ الإدخال/الإخراج، بما في ذلك منفذين، كما أنها قادرة على تشغيل البرامج المصممة لوحدات معالجة مركزية أصغر طالما توافقت خرائط الإدخال/الإخراج. أما وحدة المعالجة المركزية 224XP، وهي الإصدار 6ES7214-2BD23-0XB0، فهي الخيار الثاني إذا كانت جميع أجهزتك تستخدم قنوات تناظرية مدمجة، لأن وحدة 226 لا تحتوي على هذه القنوات.
كابل USB-PPI واحد، أصلي من طراز 6ES7901-3DB30-0XA0، يُحفظ مع حاسوب البرمجة المحمول، وكابل RS-232 PC/PPI قديم من طراز 6ES7901-3CB30-0XA0 تحسبًا لأي مشكلة في تعريفات USB. علبة تحتوي على مرحلات وسيطة صغيرة وعدد قليل من ثنائيات الارتداد، لأن معظم أعطال الإخراج المذكورة في هذه المقالة تتوقف عند تركيبها في اللوحة. مصدر طاقة موثوق به 24 فولت يُركّب على سكة DIN، تحسبًا لأي عطل قد يظهر. وبالنسبة لوحدات المعالجة المركزية 224 و226، بطارية احتياطية للحفاظ على ساعة الجهاز وبياناته عند إيقاف تشغيله.
من أين ستتوفر هذه القطع في عام 2026؟ توقفت شركة سيمنز عن إنتاج هذا المنتج منذ سنوات، لذا فإن كل ما تشتريه هو فائض، أو مخزون قديم جديد، أو مُستخرج من أجهزة مُخرجة من الخدمة. يوجد وسطاء في جميع أنحاء العالم، وقسم سيمنز في موقع tztechio هو من الأماكن التي تختبر ما تبيعه بدلاً من مجرد شحن الصناديق. هذا مهم، لأن معالج S7-200 تم استنساخه على نطاق واسع، وقد رأيتُ وحدات معالجة مركزية تبدو جديدة تمامًا من قنوات مجهولة المصدر، لكنها لم تكن أصلية على الإطلاق. عادةً ما يكون شراء وحدة معالجة مركزية أصلية مستعملة من بائع يمكنه إخبارك بإصدار البرنامج الثابت خيارًا أكثر أمانًا من شراء نسخة مُقلدة لامعة أرخص سعرًا وتتصرف بشكل مختلف عندما تكون في أمس الحاجة إليها. اطلب من البائع اختبار المنافذ وذاكرة EEPROM قبل الدفع، واسأله عن إصدار البرنامج الثابت الذي يعمل عليه. إذا لم يتمكن من الإجابة، فاشترِ من مكان آخر. بالنسبة لقطع غيار أنظمة التحكم الأوسع نطاقًا التي تتجاوز منتجات سيمنز، يُدرج موقع tztechio أيضًا مخزونًا من قطع غيار الأتمتة الصناعية، وهو المكان الذي أبحث فيه عندما يكون الجهاز مُختلط العلامات التجارية.
أعمل في إصلاح أجهزة S7-200، لذا لستُ الشخص المناسب لنصحك باستبدالها. لكن هناك إجابة صادقة حول الوقت الأمثل للترقية، وهي جهاز S7-1200، الذي صممته سيمنز ليحل محل هذه العائلة. يُعدّ الجيل الثاني الحالي من S7-1200 جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة (PLC) صغيرًا ممتازًا، وسيُشغّل جهازك لعشرين عامًا أخرى.
لنبدأ بالحقيقة الصعبة. لا يمكنك تحويل البرنامج. برامج STEP 7 Micro/WIN لا تُستورد إلى برنامج TIA Portal الخاص بجهاز S7-1200. لا يوجد زرٌّ يُجري عملية التحويل. عليك إعادة كتابة منطق البرنامج في مشروع جديد، سطرًا بسطر، باستخدام النسخة المطبوعة القديمة وملف .mwp القديم كمواصفات. يختلف نظام العنونة، وذاكرة النظام، ووظائف المؤقتات، وتُعرَّف عمليات الإدخال/الإخراج بأسماء جديدة. خطط لإعادة كتابة البرنامج، وليس لتحويله، وخصص الوقت اللازم لذلك.
قم بالترقية عندما تُشير الحسابات إلى ذلك. عندما يتعطل المعالج المركزي ولا يتوفر بديل مُختبر بسعر معقول، فهذه هي اللحظة المناسبة، لأنك لا ترغب في إعادة هندسة النظام تحت ضغط الأعطال. عندما يُصبح المصنع مُعتمدًا على منصة TIA Portal، وينسى فنيو الكهرباء لديك نظام Micro/WIN، فهذا سبب وجيه آخر، لأن المعرفة البرمجية القديمة ستُصبح قديمة بحلول عام 2026. عندما تحتاج الآلة إلى اتصال إيثرنت، أو وصول عن بُعد، أو واجهة مستخدم حديثة لا تدعم بروتوكول PPI، فإن جهاز S7-200 ببساطة لا يُمكنه القيام بذلك، وهذا قيد حقيقي، وليس ميزة.
عند إجراء عملية الترقية، اتبع أسلوبًا عمليًا. قم ببناء اللوحة الجديدة باستخدام وحدة S7-1200، واختبر منطقها عمليًا على جهاز الاختبار باستخدام المخطط القديم. ثم أوقف تشغيل الجهاز مرة واحدة، خلال فترة توقف مُخطط لها، واستبدل وحدة المعالجة المركزية القديمة. احتفظ بوحدة المعالجة المركزية القديمة جانبًا حتى يعمل الجهاز الجديد لمدة شهر، لأن القديمة هي خطة استعادة النظام. لقد قمتُ بهذه العملية على خطوط التعبئة والتغليف، ووحدات المضخات، ووحدات التحكم في البوابات، ولم تتغير هذه الطريقة أبدًا. اختبرها، استبدلها، راقبها، وبعد ذلك فقط دع وحدة المعالجة المركزية القديمة تُستغنى عنها.
إليكم المقال كاملاً في صفحة واحدة ليوم تقف فيه أمام جهاز معطل وهاتفك في يدك.
العطل | ما ستراه | السبب الشائع | الحل الفعال
مصدر طاقة 24 فولت معطل | مخرجات عشوائية، إشارة توقف، أو مدخلات معطلة | انخفاض أو تعطل مصدر الطاقة الخارجي | قياس L+ وM تحت الحمل، وإصلاح مصدر الطاقة
خرج الترانزستور تالف | مؤشر LED للخرج مضاء، لا يوجد جهد عند الطرف | تماس كهربائي مع الأرض، لا يوجد مرحل وسيط | يؤكد جهاز القياس ذلك، انقل الحمل إلى مرحل
لا توجد اتصالات برمجة | لا يستطيع نظام التشغيل Micro/WIN العثور على وحدة المعالجة المركزية | مشكلة في منفذ COM أو برنامج التشغيل أو الكابل | جرب قائمة المنافذ، جرب سرعة 9.6 كيلوبت في الثانية، جرب المنفذ 1
منفذ معطل فعليًا | الجهاز يعمل، لكن أحد المنافذ صامت | الأسلاك موصلة للتيار، حلقة أرضية، ارتفاع مفاجئ في التيار | استخدم المنفذ الثاني أو استبدل وحدة المعالجة المركزية
يبدو أن البرنامج مفقود | الجهاز معطل بعد انقطاع طويل للتيار الكهربائي | تم مسح البيانات المخزنة في المكثف الفائق | التحميل من وحدة المعالجة المركزية، حفظ ملف .mwp، تنزيل نسخة نظيفة
وحدة المعالجة المركزية عالقة في وضع الإيقاف | مؤشر التشغيل مطفأ، الجهاز في وضع الخمول | المفتاح في وضع الإيقاف | حركه إلى وضع التشغيل، ثم تحقق من التشخيصات
شاشة TD200 أو TD400 مظلمة | اللوحة مضاءة، لا يوجد اتصال | كتلة تكوين TD مفقودة، كابل تالف | تحقق من الطاقة، تحقق من التكوين، تنزيل الكتل
خطأ في ذاكرة EEPROM | عطل في مؤشر LED الخاص بـ SF، خطأ في مجموع التحقق | انقطاع التيار الكهربائي أثناء التنزيل، ذاكرة EEPROM تالفة | تنزيل كامل، استبدل وحدة المعالجة المركزية إذا تكرر الخطأ
هذا الجدول هو ملخص لعشرين عامًا من طلبات الصيانة. اطبعه، وألصقه داخل باب لوحة التوزيع، وسيشكرك الكهربائي التالي الذي سيفتح هذا الصندوق.
جهاز S7-200 قديم، وتوقف إنتاجه، ونسيه صانعه رسميًا. لكن هذا لا يهم الآلات التي لا تزال تعمل به في عام 2026، ولا يهم أيضًا من يُشغّلونها. تعرّف على أعطاله، واحتفظ بقطع الغيار، ووثّق بياناته، وسيستمر هذا الجهاز في العمل لعقد آخر. عندما يحين وقت استبداله بجهاز S7-1200، ستفعل ذلك وفقًا لشروطك، بهدوء، باستخدام برنامج مُجرّب وخطة استعادة. هكذا تُستغنى عن الأجهزة القديمة بشكل صحيح. لوحة تلو الأخرى، عن قصد، لا في حالة من الذعر في الثانية صباحًا.
رابط URL: siemens-s7-200-field-guide
-------------------------------------------------------------------------------------------
🏢 حول شركة TZ Tech
تُعدّ شركة TZ Tech من الشركات الرائدة في توريد مكونات الأتمتة الصناعية، والكهرباء، وأجهزة القياس، والاتصالات. نتخصص في توفير مخزون جاهز للشحن من الموزعين، مما يُمكّننا من تقديم أسعار تنافسية للغاية وفترات تسليم قصيرة. وبفضل مخزوننا الواسع، نستطيع حتى توفير قطع غيار نادرة أو متوقفة عن الإنتاج يصعب العثور عليها في أي مكان آخر.
🛡️ التزامنا بالجودة
من فضلك تابع القراءة، ابق على اطلاع، اشترك، ونحن نرحب بك لتخبرنا برأيك.
خريطة الموقع | المدونة | XML | سياسة الخصوصية
بالإضافة إلى ذلك، بعد الحصول على إذن منك، نريد وضع ملفات تعريف الارتباط لجعل زيارتك وتفاعلك مع slOC أكثر خصوصية. ولهذا نستخدم ملفات تعريف الارتباط التحليلية والإعلانية. باستخدام ملفات تعريف الارتباط هذه، يمكننا نحن والجهات الخارجية تتبع وجمع سلوكك على الإنترنت داخل وخارج super-instrument.com. وبهذا نقوم نحن والجهات الخارجية بتكييف موقع super-instrument.com والإعلانات بما يتناسب مع اهتماماتك. بالنقر على قبول فإنك توافق على هذا. إذا رفضت، فإننا نستخدم فقط ملفات تعريف الارتباط الضرورية ولن تتلقى للأسف أي محتوى مخصص. يرجى زيارة سياسة ملفات تعريف الارتباط الخاصة بنا لمزيد من المعلومات أو لتغيير موافقتك في المستقبل.
Accept and continue Decline cookies
