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STEP7硬件故障诊断方法有哪些

本书介绍的故障诊断和故障显示的方法是建立在控制系统的STEP7项目文件的基础上的，它是进行故障诊断的必要条件。必须保证下载到CPU的项目文件与运行STEP 7的计算机中的项目文件完全相同，才能对控制系统进行监控和故障诊断。

5. 使用硬件进行诊断

  可以用计算机和PLC的通信处理器(见6.5节)附加的诊断功能诊断故障，但是诊断信息不一定具体和准确。

  诊断中继器(见6.6节)用于要求较高的控制系统，可以检测故障类型和故障位置(**到 m)，其组态和诊断的准备工作较为麻烦。BT 200总线测试仪(见6.6.4节)多用于系统的安装和调试过程。

  6. 调用SFC13进行诊断

  诊断 DP 网络故障*常用的是SFC 13(见7.1和7.2节)，考虑到某些从站可能同时出现故障，需要将各从站的故障信息分别保存到不同的存储区，程序较为复杂，要求具有较高的编程水平。诊断数据的长度与DP从站的型号、订货号和结构均有关系，需要仔细阅读DP从站的用户手册，才能确定SFC13保存诊断数据的地址区的长度。

  DP从站的诊断数据的数据结构和诊断数据各基本单元的具体意义，与从站的型号、订货号、组成从站的模块数量和是否用于冗余系统均有关系。在分析SFC13读取的诊断数据时，必须仔细阅读从站的用户手册，首先了解诊断数据的基本结构，然后搞清每个字、字节、甚至每一位的意义，在大量的数据中找到关键的信息，*后得出故障诊断的结论。因为DP从站和从站中的模块的型号很多，分析诊断数据的工作量非常大，并且有一定的难度。

  7.调用FB125进行诊断

  FB125是中断驱动的功能块，其背景数据块有一千多个字节，可以用变量表显示其背景数据块中各种状态的从站。可以用手动方式获取某一DP 从站的详细诊断数据。通过查阅随书光盘中FB125的英语帮助文件《FB125HELPchm》，可以较快的得到错误的位置和错误的原因，比人工分析 SFC 13 获取的诊断信息方便一些。分析FB 125提供的诊断数据的工作量还是相当大的。

  可以在西门子的支持网站下载FB125的例程，该例程集成了用于显示上述DP从站故障信息的人机界面的项目。但是同时只能显示一个从站、一个模块和一个通道的诊断信息，必须用手动的方式切换要诊断的从站。

  FC125是一个较简单的版本，它只提供“哪些站点有故障”的信息，不能显示详细的诊断信息。

  8. 用报告系统错误功能诊断和显示故障

  STEP 7的“报告系统错误”功能(见8.2节)只需要进行简单的组态，几乎可以全部采用默认的参数，就可以自动生成用于诊断故障和发送消息的OB、FB、SFC和DB，以及各机架、从站和模块对应的故障消息，故障的消息文本被自动传送到HMI或WinCC的项目中。运行时如果出现故障，CPU将对应的消息编号发送到HMI设备或WinCC，用报警消息的形式显示故障信息。

  报警消息是一种比较理想的故障显示方式，可以显示几乎同时出现的多个故障的消息，每条消息包含较丰富的故障信息。

  这种诊断方法的组态过程非常简单，诊断和显示用的程序块和程序都是自动生成的，不需要编写故障诊断的程序，生成的消息几乎覆盖了所有的硬件故障和已组态的诊断事件。读取故障信息、分析故障信息和将报警消息发送到HMI都是自动完成的。因此这是一种相当理想、极为实用的故障诊断和显示的方法。在有条件的情况下，应作为故障诊断的**方法。

  1. 使用设备上的LED进行诊断

  这种诊断方法简单、方便、直观，但是给出的故障信号可能很变统，需要进一步使用其他诊断方法，例如用STEP7的快速视图，诊断视图和模块信息进行诊断，才能获得具体，准确的诊断信息。如果控制系统的分布范围很宽，查看所有设备的LED也很费时费事。

  可以在CPU、CP和DP从站(例如ET200)的用户手册中获取用LED诊断故障的详细信息。

  2. 使用STEP7进行诊断

  这种诊断方法简便易行，可以迅速地获取准确、详细的诊断信息，CPU的模块信息的诊断缓冲区提供了错误的文本信息，例如出错的DP站地址、出错的模块的地址和故障。应将这种诊断方法作为故障诊断的**方法。但是需要使用安装了STEP 7的计算机，和与PLC通信的硬件。此外还要求使用者熟悉STEP7，掌握用STEP7进行故障诊断的操作方法。

  3. 诊断 DP 从站是否与CPU正常通信的方法

  诊断 DP 网络的故障时，首先需要判断 DP 从站与CPU的通信是否正常。可以用下列方法之一进行诊断:

  1)使用设备上的故障诊断LED。

  2)使用STEP7的可访问节点功能。

  3)使用计算机或PLC的通信处理器(例如CP5611和CP342-5)的诊断功能。

  4)使用STEP7的快速视图、诊断视图和诊断缓冲区。

  5)使用FB125或FC125。

  4. 使用OB86和OB82的局部变量进行诊断

  在OB 块中编写简单的程序(见6.4节)，用变量表可以监控是否产生中断和产生中断的次数。调用SFC20保存OB的20B局部变量后，可以获取产生中断的故障信息，查阅OB的在线帮助，可以分析局部变量的意义。但是这些信息不一定具体和准确。

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使用STEP7进行故障诊断的步骤及诊断符合的含义

故障诊断的步骤

  习惯上将STEP7称为编程软件，西门子称之为标准工具。实际上STEP7的功能已经远超越了编程软件的范畴。STEP 7用于对整个控制系统(包括PLC、远程I/O、HMI、驱动装置和通信网络等)组态、编程和监控。

  STEP7提供了用于诊断的强大的在线功能，本节将通过实例，详细介绍怎样用这些诊断功能来诊断PROFIBUS-DP，这些诊断功能也可以用于PROFINET。

  1. 故障诊断的步骤

  硬件故障和通信故障可以按下面的步骤进行诊断∶

  1)将项目的组态信息下载到CPU，执行菜单命令“查看”→“在线”，打开项目的在线视图。

  2)打开所有的站点，查看其中组态的可编程模块(例如CPU和CP)的状态。

  3)检查哪个CPU模块上有诊断符号。选中有诊断符号的模块，按(F1)键，可以打开解释诊断符号的帮助页面。

  4)选中要检查的站点。

  5)执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“模块信息”，显示该站CPU的模块信息。

  6)执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“硬件诊断”，显示该站CPU和有故障的模块的快速视图。

  7)选中快速视图中的CPU、某个有故障的模块或DP从站，点击“模块信息”按钮，以获取该模块的信息。双击某个模块或DP从站，也可以打开它的“模块信息”对话框。

  8)点击快速视图中的“打开在线站点”按钮，打开诊断视图。诊断视图包括站点内按插槽顺序排列的所有模块。

  9)双击诊断视图中有故障的模块，打开它的模块信息对话框。

  当然不必执行上述的所有步骤一旦获得所需的诊断信息，即可停止。不同的情况可以采用不同的诊断步骤。例如下载程序后CPU不能切换到RUN模式，如果估计是编程错误造成的，可以首先查看CPU的模块信息对话框中的诊断缓冲区。

  2. 模块的诊断符号

  打开在线视图、快速视图和诊断视图，可以看到模块或 DP 从站上的诊断符号，诊断符号用于判断模块的状态(见图6-2)。双击快速视图或诊断视图中的诊断符号，可以打开模块或DP从站的“模块信息”对话框，显示详细的诊断信息。

  图6-2 诊断符号

  下面是图6-2中各诊断符号的意义：

  1)模块出现故障。可能的原因诊断中断、I/O访问错误或检测到错误LED

  2)预设定(下载的)组态和实际组态不一样，已组态的模块不存在或已断电，通信中断，或插入了与组态的模块不同类型的模块。

  3)不能进行诊断，没有在线连接，或CPU没有将诊断信息返回模块(例如电源或子模块)。

  4)启动。

  5)停止。

  6)在多值计算操作中，由另一个CPU的STOP模式触发的停止。

  7)运行。

  8)该模块有变量被强制，即该模块的用户程序中的变量分配有固定值，这些值不能由程序修改。强制符号可以与其他符号组合出现，此例是强制与运行模式符号的组合。

  9)保持。

  从STEP7V5.4.1起，某些PROFINET部件可以显示信息，指示是否必须采取预防性维护措施，例如，因为PROFINET接口的信号衰减增大，必须更换光纤电缆。下面的维护信息开

  还可以提供维护的紧急程度：

  10)维护请求(由一个黄色扳手指示)：必须在可预见的时间段内更换相关的部件。

  11)维护要求(由一个橙色扳手指示)：必须马上更换相关部件。

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