西門子PLC故障診斷簡易教程PPT學(xué)習(xí)教案

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1、會計學(xué)12學(xué)習(xí)了本章之后，你將學(xué)習(xí)了本章之后，你將 .懂得故障的分類.懂得診斷工具的運用.了解故障的診斷信息.學(xué)會故障的排除 . 學(xué)習(xí)故障診斷的例程第1頁/共111頁3由系統(tǒng)檢測出的故障由系統(tǒng)檢測出的故障PLC 內(nèi)部記錄、評估和指示故障 (作為規(guī)則: CPU STOP)模板故障信號電纜短路掃描時間超出 程序錯誤 (訪問不存在的塊)功能故障功能故障要求的功能或者不執(zhí)行或者不正確地執(zhí)行過程故障 (傳感器/執(zhí)行器、 電纜故障)邏輯編程錯誤 (在生成和啟動時未發(fā)現(xiàn))第2頁/共111頁4由系統(tǒng)檢測出的故障由系統(tǒng)檢測出的故障:基本規(guī)則基本規(guī)則: CPU 處于處于 STOP診斷工具診斷工具: 模板信息模板信

2、息- 診斷緩沖區(qū)診斷緩沖區(qū)- 中斷堆棧中斷堆棧- 塊堆棧塊堆棧- 局部堆棧局部堆棧 硬件診斷硬件診斷故障故障功能故障功能故障:基本規(guī)則基本規(guī)則: CPU 處于處于 RUN(過程故障,例如斷線)(邏輯編程錯誤，象雙重賦值)調(diào)試工具調(diào)試工具: 使能外設(shè)輸出使能外設(shè)輸出 (修改輸出修改輸出) 監(jiān)視監(jiān)視 / 修改變量修改變量 監(jiān)視塊監(jiān)視塊 (塊狀態(tài)塊狀態(tài)) 參考數(shù)據(jù)參考數(shù)據(jù)- 交叉參考交叉參考- I/Q/M/T/C分配表分配表- 程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)- 無符號的地址無符號的地址- 未使用的符號未使用的符號第3頁/共111頁5PG 740SIEMENSCPUI/Q 模塊模塊CPU 診斷檢查系統(tǒng)錯誤程序診斷檢

3、查錯誤診斷中斷錯誤 OB診斷緩沖區(qū)系統(tǒng)狀態(tài)表診斷信息可診斷的模板檢查錯誤并產(chǎn)生一個診斷中斷第4頁/共111頁6OB 81 電源故障電源故障OB 82 診斷中斷組織塊OB 83 插拔模塊中斷程序插拔模塊中斷程序OB 84 CPU 硬件故障OB 85 優(yōu)先級故障組織塊OB 86 機(jī)架故障機(jī)架故障OB 87 通訊故障OB 80 時間故障系統(tǒng)診斷概述OB 121 編程錯誤OB 122 訪問錯誤錯誤OB 88 過程中斷第5頁/共111頁7CPU的一般狀態(tài)和報告出錯的LED 指示DP接口故障的LED 第6頁/共111頁8 CPU 315-2DPCPU 315-2DP的一般的一般LEDLED LED含義說明

4、SF（紅色）組出錯出現(xiàn)下列情況之一，LED點亮硬件出錯固件出錯編程出錯參數(shù)出錯計算出錯時間出錯存貯器卡有故障在POWER-ON時電池故障或無后備電池I/O出錯（僅對外部I/O）BATF（紅色）電池出錯如果電池?fù)p壞、不存在或放完電，LED點亮DC5V（綠色）5V DC電源CPU和S7-300總線的內(nèi)部5V DC電源正常時，LED亮FRCE（黃色）保留在此CPU上，“Force”功能不能實現(xiàn)RUN（綠色）運 行 模 式RUN在CPU起動時，LED以2HZ頻率至少閃爍3秒。（CPU起動可能更短些）在CPU起動期間，STOP指示器也亮，當(dāng)STOP LED熄滅時，輸出啟用當(dāng)CPU處于RUN模式時，LED

5、亮STOP（黃色）運 行 狀 態(tài)STOP當(dāng)CPU不在處理用戶程序時，LED亮當(dāng)CPU請求整體復(fù)位時，LED以1秒間隔閃爍。第7頁/共111頁9 在在“DPDP主站主站”模式下模式下CPU 31x-2DPCPU 31x-2DP的的LEDLED SF DPBUSF含義措施熄滅熄滅配置正確所有被組態(tài)的從站 均可被尋址 點亮點亮總線出錯（硬件故障）DP接口出錯在多主站運行中， 有不同的波特率檢查總線電纜是否短路或斷開評估診斷信息，定義新的配置或 糾正原先的配置點亮閃爍站出錯至少有一個指定的 從站不可尋址檢查連接到CPU31x-2DP的總線電纜。等待直至CPU31x-2D已經(jīng)起動。如果此LED不停止閃爍

6、，則檢DP從站或評估DP從站的診斷信息點亮熄滅丟失或不正確的配置（當(dāng)CPU未作為DP主站起動時，也發(fā)生此情況）評估診斷信息定義新的配置或糾正原先的配置第8頁/共111頁10 “DPDP從站從站”模式下模式下CPU31x-2DPCPU31x-2DP的的LEDLED SFDPBUSF含義措施熄滅熄滅配置正確無關(guān)閃爍CPU31x-2DP的參數(shù)集不正確DP主站與CPU31x-2DP間無數(shù)據(jù)通信?？赡艿脑蚴牵嚎刂票O(jiān)視定時器（Watchdog）期限到通過ROFIBUS-DP的總線通信被中斷所定義的PROFIBUS地址不正確檢查CPU31x-2DP檢查總線連插器是否正 確插入檢查到DP主站的電纜 是否斷開

7、檢查配置和參數(shù)設(shè)置無關(guān)點亮總線短路檢查總線結(jié)構(gòu)點亮無關(guān)丟失或配置不正確與DP主站無數(shù)據(jù)通信檢查配置評估診斷中斷或診斷緩 存器登入項第9頁/共111頁11 CPUDP接口LED含義LED含義INTF（紅色）內(nèi)部出錯DP INTF（紅色）在DP接口內(nèi)部出錯EXTF（紅色）外部出錯DP EXTF（紅色）在DP接口外部出錯FRCE（黃色）強制BUSF在DP接口上的總線出錯CRST（黃色）完全復(fù)位（冷） RUN（綠色）運行狀態(tài)RUN STOP（黃色）運行狀態(tài)STOP 第10頁/共111頁12 帶帶DPDP主站接口的主站接口的S7-400 CPUS7-400 CPU的的LEDLED LED含義RUNSTO

8、PCRST 點亮熄滅熄滅CPU在運行狀態(tài)RUN熄滅點亮熄滅CPU在STOP狀態(tài)。用戶程序不工作。能予熱或熱再起動。如果STOP狀態(tài)因出錯而產(chǎn)生，則故障LED（INTF或EXTF）也點亮。熄滅點亮點亮CPU在STOP狀態(tài)。僅予熱再起動可以作為下一次起動模式。閃爍(0.5Hz)點亮熄滅通過PG測試功能觸發(fā)HOLD狀態(tài)閃爍(2Hz)點亮點亮執(zhí)行予熱起動閃爍(2Hz)點亮熄滅執(zhí)行熱再起動無關(guān)閃爍(0.5Hz)無關(guān)CPU請求完全復(fù)位（冷）無關(guān)閃爍(2Hz)無關(guān)完全復(fù)位（冷）運行第11頁/共111頁13 用于帶用于帶DPDP接口的接口的S7-400 CPUS7-400 CPU的出錯和特殊功能的的出錯和特殊

9、功能的LEDLED LED含義INTFEXTFFRCE 點亮無關(guān)無關(guān)檢查出一個內(nèi)部出錯（編程或參數(shù)出錯）熄滅亮點無關(guān)檢查出一個外部出錯（出錯不是由CPU模塊引起引的）無關(guān)無關(guān)點亮在此CPU上PG正在執(zhí)行“force”功能。這就是說，用戶程序的變量被設(shè)置為固定值，且不能被用戶程序再改變。第12頁/共111頁14 S7-400 DPS7-400 DP接口的接口的LED LED LED含義 DP INTFDP EXTFBUSF 點亮無關(guān)無關(guān)在DP接口上檢查出一個內(nèi)部出錯（編程或參數(shù)出錯）無關(guān)點亮無關(guān)檢查出一個外部出錯（出錯不是由CPU模塊而是由DP從站產(chǎn)生的）無關(guān)無關(guān)閃爍在PROFIBUS上有一個或

10、多個DP從站不響應(yīng)無關(guān)無關(guān)點亮檢查出DP接口上的一個總線出錯（如，電纜斷或不同的總線參數(shù)）第13頁/共111頁15 ET200B 16DI/16DOET200B 16DI/16DO模塊的狀態(tài)和出錯指示模塊的狀態(tài)和出錯指示 LED光信號含義RUN點亮(綠色)ET 200B在運行中（電源接通，STOR/RUN開關(guān)在RUN位置）BF點亮(紅色)控制監(jiān)視定時器期限到，沒有站被尋址（即與S7 DP主站的連接出故障）在調(diào)試/起動期間，此站還未接收到它的參數(shù)集DIA點亮(紅色)對數(shù)字24VDC輸出模塊，至少有一個輸出：短路或無負(fù)載電壓L1+點亮(綠色)通道組“0”有電壓（燒斷保險絲或電壓低，典型的：+15.

11、5V，信號二極管熄滅）L2+點亮(綠色)通道組“1”有電壓，（燒斷保險絲或電壓低，典型的：+15.5V，信號二極管熄滅）第14頁/共111頁16 ET 200M/IM153-2ET 200M/IM153-2模塊的狀態(tài)和出錯模塊的狀態(tài)和出錯LED LED LED含義措施ON(綠色)SF(紅色)BF(紅色) 熄滅熄滅熄滅無電壓存在IM153-2的硬件有故障檢查24VDC電源模塊點亮無關(guān)閃爍IM153-2裝載了不正確的參數(shù)集，或在DP主站與IM153-2模塊間無數(shù)據(jù)通信。可能原因是：控制監(jiān)視定時器期限到通過PROFIBUS-DP到IM153-2模塊的總線通信中斷檢查DP地址檢查IM153-2模塊檢查

12、總線連接器是否插好檢查連接到DP主站的總線電纜是否中斷接通和斷開電源模塊上的24V DC開關(guān)檢查配置和參數(shù)集第15頁/共111頁17 ET 200M/IM153-2ET 200M/IM153-2模塊的狀態(tài)和出錯模塊的狀態(tài)和出錯LEDLED（續(xù)）續(xù)）LEDON SF BF含義措施點亮無關(guān)點亮波特率搜索或非法的DP地址在IM153-2上設(shè)置有效的DP地址（“1”“125”）或檢查總線結(jié)構(gòu)點亮點亮無關(guān)組態(tài)的ET 200M模塊結(jié)構(gòu)與實際結(jié)構(gòu)不一致。在已安裝的S7-300模 塊 中 有 錯 或IM153-2有缺損檢查ET200M的結(jié)構(gòu)（模塊丟失或缺損，已安裝未組態(tài)的模塊）。檢查配置、更換S7-300模塊

13、或IM153-2。點亮熄滅熄滅DP主站與ET200M間的數(shù)據(jù)通信正在進(jìn)行，定義的和實際的ET200M配置相一致 第16頁/共111頁18CPU中的程序錯誤第17頁/共111頁19CPU第18頁/共111頁20利用顯示CPU信息的功能系統(tǒng)錯誤的排除方法通過對故障OB編程診斷 利用診斷緩沖器診斷 顯示硬件診斷信息第19頁/共111頁21第20頁/共111頁22第21頁/共111頁23第22頁/共111頁24twice第23頁/共111頁251.打開仿真器2.下載用戶程序3.打開診斷緩沖器4.在仿真器中轉(zhuǎn)換模式開關(guān)5.分析診斷信息步驟第24頁/共111頁261.打開仿真器2.下載用戶程序3.打開硬件

14、配置并切換到在線狀態(tài)4.打開輸入模塊屬性5.分析診斷信息步驟第25頁/共111頁27第26頁/共111頁281.在SIMATIC管理器中打開CPU Messages2.在窗口“Customize - CPU Messages”中激活項目前的“W”選項3.用鑰匙開關(guān)將CPU切換為停機(jī)狀態(tài)，然后觀察PG的反應(yīng)步驟結(jié)果結(jié)果 停機(jī)時彈出信息窗口。第27頁/共111頁29OB 81 電源故障電源故障OB 82 診斷中斷OB 83 插拔模塊中斷程序插拔模塊中斷程序OB 84 CPU 硬件故障OB 85 優(yōu)先級故障OB 86 機(jī)架故障機(jī)架故障OB 87 通訊故障OB 80 時間故障OB 88 過程中斷第28

15、頁/共111頁30循環(huán)時間超出執(zhí)行OB 時應(yīng)答故障向前移動時間以致于躍過了OB 的啟動時間、CiR 后恢復(fù)RUN 方式。第29頁/共111頁31變量變量數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型描述描述OB80_EV_CLASSOB80_EV_CLASSBYTE中斷類別和標(biāo)識符：中斷類別和標(biāo)識符：B#16#38=離去的事離去的事件件B#16#39=到來的事件到來的事件OB80_FLT_IDBYTEB#16#42=出錯代碼出錯代碼OB80_PRIORITYBYTE優(yōu)先權(quán)等級優(yōu)先權(quán)等級“26”（RUN運行狀態(tài)缺省值）運行狀態(tài)缺省值）或或“28”（STARTUP運行狀態(tài)）運行狀態(tài)）OB80_OB_NUMBRBYTEOB-號（

16、號（82）OB80_RESERVED_1BYTE保留保留OB80_RESERVED_2BYTEB#16#54=輸入模塊輸入模塊B#16#55=輸出模塊輸出模塊OB80_ERROR_INFOOB80_ERROR_INFOWORD發(fā)生故障的模塊的邏輯基準(zhǔn)地址發(fā)生故障的模塊的邏輯基準(zhǔn)地址第30頁/共111頁32故障代碼故障代碼位位含意含意B#16#01B#16#01循環(huán)時間超出循環(huán)時間超出B#16#02B#16#02調(diào)用的調(diào)用的OB OB 仍在執(zhí)行仍在執(zhí)行B#16#05B#16#05由于向前移動時間日期跳過時間中斷由于向前移動時間日期跳過時間中斷B#16#06B#16#06HOLD HOLD 之后返

17、回之后返回RUN RUN 日期跳過時間中斷日期跳過時間中斷B#16#07B#16#07當(dāng)前優(yōu)先級的當(dāng)前優(yōu)先級的OB OB 請求緩沖區(qū)溢出請求緩沖區(qū)溢出B#16#08B#16#08同步循環(huán)中斷時間故障同步循環(huán)中斷時間故障B#16#09B#16#09由于高中斷裝載中斷丟失由于高中斷裝載中斷丟失第31頁/共111頁33電源（僅對S7-400）故障后備電池故障第32頁/共111頁34第33頁/共111頁35第34頁/共111頁36第35頁/共111頁37 步驟 操作 結(jié)果錯誤處理塊 OB 81被調(diào)用從CPU上取下后備電池1只要電池失效輸出就閃爍檢查輸出m0.1是否閃爍2不閃爍發(fā)現(xiàn)并排除錯誤.3使用使用

18、OB81_EV_CLASSOB81_EV_CLASS和和OB81_FLT_IDOB81_FLT_ID 判斷電池故障判斷電池故障第36頁/共111頁38 如果模塊具有診斷能力又使能了診斷中斷，當(dāng)它檢測到故障時，它輸出一個診斷中斷請求給CPU（到來和離去事件）第37頁/共111頁39第38頁/共111頁40模擬輸入模塊斷線+276480硬件組態(tài)硬件組態(tài): : 模擬模塊的屬性第39頁/共111頁41模擬模塊的配置第40頁/共111頁421.進(jìn)行硬件配置并下載2.編程介紹步驟第41頁/共111頁43在下列情況下CPU 操作系統(tǒng)調(diào)用OB83：組態(tài)的模板插入/拔出之后在RUN、STOP 和STARTUP

19、方式時每次組 態(tài)的模板插入或拔出在STEP 7 下修改了模板參數(shù)并在RUN狀 態(tài)下裝所作修改到CPU 之后第42頁/共111頁44第43頁/共111頁45第44頁/共111頁46重新組態(tài)模板 在運行時，修改系統(tǒng)組態(tài)（CiR） 可以重新選擇已存在模板的參數(shù)。參數(shù)的重新選擇通過傳送所需的參數(shù)數(shù)據(jù)到模板來進(jìn)行1. 在您用STEP 7 為一塊模板選擇了新的參數(shù)并且在RUN 方式下下裝該參數(shù)組態(tài)到CPU 后OB83 啟動（啟動事件W#16#3367）。相應(yīng)的OB 啟動信息為邏輯起始地址（OB83_MDL_ADDR）和模塊類型（OB83_MDL_TYPE）。模板I/O 數(shù)據(jù)現(xiàn)在可能不對，這意味著不可能有S

20、FC 忙于發(fā)送數(shù)據(jù)記錄到該模板。2. OB 83 執(zhí)行之后模板參數(shù)被重新賦值。3. 參數(shù)賦值之后OB 83 將再次啟動（啟動事件W#16#3267，成功提供參數(shù)賦值，或W#16#3968 如果故障）。模板I/O 數(shù)據(jù)響應(yīng)與插入中斷后的響應(yīng)相同，也就是，現(xiàn)在它們可能不正確。現(xiàn)在您可以再次調(diào)用SFC 發(fā)送數(shù)據(jù)記錄到該模板。第45頁/共111頁47當(dāng)CPU的硬件發(fā)生故障時調(diào)用OB84第46頁/共111頁48第47頁/共111頁49當(dāng)下列事件之一發(fā)生時，CPU 的操作系統(tǒng)調(diào)用OB85：未下裝的OB 的啟動事件（OB81 除外）當(dāng)操作系統(tǒng)訪問模板時故障在由系統(tǒng)刷新過程映像期間I/O 訪問故障第48頁/共

21、111頁50第49頁/共111頁51第50頁/共111頁52當(dāng)下列事件之一發(fā)生時，CPU 的操作系統(tǒng)調(diào)用OB86：擴(kuò)展機(jī)架故障DP 主站系統(tǒng)故障分布式I/O 中從站故障第51頁/共111頁53第52頁/共111頁54第53頁/共111頁55第54頁/共111頁561.進(jìn)行硬件配置并下載（配置帶一個151子站的DP)2.編程介紹3.讀取信息并分析步驟第55頁/共111頁57當(dāng)導(dǎo)致通訊故障的事件發(fā)生時CPU 的操作系統(tǒng)調(diào)用OB87。第56頁/共111頁58第57頁/共111頁59第58頁/共111頁60在一個程序塊的執(zhí)行被中斷后CPU 的操作系統(tǒng)調(diào)用OB88。同步故障的嵌套深度太深塊調(diào)用的嵌套深度

22、太深在局部數(shù)據(jù)定位中的故障第59頁/共111頁61第60頁/共111頁62?第61頁/共111頁63利用顯示CPU信息的功能程序錯誤的排除方法利用堆棧中斷堆棧,塊堆棧,局部堆棧診斷 利用診斷緩沖器診斷通過對故障OB編程診斷第62頁/共111頁64第63頁/共111頁65OB 122 訪問錯誤錯誤OB 121 程序錯誤錯誤第64頁/共111頁66當(dāng)有關(guān)程序處理的故障事件發(fā)生時第65頁/共111頁67第66頁/共111頁68第67頁/共111頁69 例如當(dāng)CPU 調(diào)用一未下載到CPU 中的程序塊，CPU 會調(diào)用OB121,通過臨時變量OB121_BLK_TYPE 可以得出出現(xiàn)錯誤的程序塊。第68頁

23、/共111頁70當(dāng)對模板的數(shù)據(jù)訪問出現(xiàn)故障時第69頁/共111頁71理解I/O 訪問故障OB 的運行:OB122 與被中斷的塊在同一優(yōu)先級中執(zhí)行程序執(zhí)行期間對OB122 進(jìn)行屏蔽和解除屏蔽： SFC36（MSK_FLT）：屏蔽特定的故障代碼 SFC37（DMSK_FLT）：解除被SFC36 屏蔽的故障代碼 SFC38（READ_ERR）：讀故障寄存器第70頁/共111頁72第71頁/共111頁73第72頁/共111頁74 當(dāng)CPU 程序訪問一未定義的I/O 地址，CPU 會出現(xiàn)I/O 訪問錯誤，CPU 會調(diào)用OB122,如果OB122 未下載，CPU 會報故障停機(jī)。第73頁/共111頁75 塊

24、堆棧（B Stack）中包含了在停機(jī)時執(zhí)行的但沒有完成的所有塊的清單。 中斷堆棧（I Stack）中包含了在中斷發(fā)生時刻寄存器中的內(nèi)容局部堆棧（L Stack）中包含了塊的臨時變量的值。中斷堆棧塊堆棧局部堆棧第74頁/共111頁76第75頁/共111頁77程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)包含錯誤的塊包含錯誤的塊錯誤位置錯誤位置在 I Stack （中斷堆棧）中可以看到當(dāng)中斷發(fā)生時，累加器、寄存器、狀態(tài)字等的內(nèi)容在 LStack （局部堆棧）中可以看到當(dāng)中斷發(fā)生時，臨時變量的內(nèi)容錯誤位置錯誤位置通過 B Stack（塊堆棧）可以看到發(fā)生錯誤之前曾執(zhí)行過的塊第76頁/共111頁78第77頁/共111頁79第78頁

25、/共111頁80第79頁/共111頁811.打開仿真器2.下載有賦值錯誤的用戶程序3.打開塊堆棧分析診斷信息4.找到有錯的程序并改正步驟第80頁/共111頁82第81頁/共111頁831.打開仿真器2.下載有調(diào)用錯誤的用戶程序3.使調(diào)用錯誤有效4.查看CPU信息步驟第82頁/共111頁84了解“Breakpoints ”功能程序邏輯錯誤的排除方法了解“Force ”功能 使用“Monitor / Modify Variable ”功能讀出參考數(shù)據(jù)，解釋它們并用它們排除故障第83頁/共111頁85第84頁/共111頁86循環(huán)程序執(zhí)行的開始循環(huán)程序的結(jié)束轉(zhuǎn)換： RUN - STOP 循環(huán)程序執(zhí)行P

26、IIPIQMonitor / Modify根據(jù)觸發(fā)點Update Status / Modify Values(一次monitor / modify)設(shè)定觸發(fā)點第85頁/共111頁87組態(tài)的組態(tài)的CPU (從硬件站從硬件站“Station 2”來的來的VAT)Station 2直接連接的直接連接的CPUStation 1PGStation 3可訪問的可訪問的 CPU第86頁/共111頁88第87頁/共111頁89LAD/STL/FBD 編輯器編輯器 - Options -Customize . 或或 在運行狀態(tài)：在運行狀態(tài)： 在下面的位置點擊鼠標(biāo)右鍵在下面的位置點擊鼠標(biāo)右鍵第88頁/共111頁

27、90第89頁/共111頁91第90頁/共111頁92第91頁/共111頁931.打開仿真器2.下載用戶程序3.打開Monitor/Modify Variables4.用“Monitor”監(jiān)控程序步驟第92頁/共111頁94第93頁/共111頁95第94頁/共111頁96第95頁/共111頁97第96頁/共111頁98第97頁/共111頁99第98頁/共111頁100第99頁/共111頁1011x右鍵右鍵第100頁/共111頁102第101頁/共111頁103第102頁/共111頁1041.查看計時器、計數(shù)器的使用情況2.查看M、MB、MW、MD重復(fù)使用的情況3.排除計時器、計數(shù)器的重復(fù)使用情況4.查看數(shù)據(jù)塊的使用情況及排除數(shù)據(jù)的重復(fù)使用情況步驟第103頁/共111頁105 .見下頁見下頁第104頁/共111頁106第105頁/共111頁107第106頁/共111頁108第107頁/共111頁109第108頁/共111頁110斷點下一條指令第109頁/共111頁111第110頁/共111頁