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1、SIMATIC STEP7 高级培训,-故障诊断,2,学习了本章之后，你将 . .懂得故障的分类 .懂得诊断工具的运用 .了解故障的诊断信息 .学会故障的排除 .学习故障诊断的例程,目标,3,由系统检测出的故障 PLC 内部记录、评估和指示故障 (作为规则: CPU STOP) 模板故障 信号电缆短路 扫描时间超出 程序错误 (访问不存在的块),功能故障 要求的功能或者不执行或者不正确地执行 过程故障 (传感器/执行器、 电缆故障) 逻辑编程错误 (在生成和启动时未发现),故障的级别,4,由系统检测出的故障: 基本规则: CPU 处于 STOP,诊断工具: 模板信息 -诊断缓冲区 -中断堆栈
2、-块堆栈 -局部堆栈 硬件诊断,故障,功能故障: 基本规则: CPU 处于 RUN (过程故障,例如断线) (逻辑编程错误，象双重赋值),调试工具: 使能外设输出 (修改输出) 监视 / 修改变量 监视块 (块状态) 参考数据 -交叉参考 -I/Q/M/T/C分配表 -程序结构 -无符号的地址 -未使用的符号,故障的级别,5,系统诊断概述,CPU,I/Q 模块,CPU 诊断检查系统错误,程序诊断检查错误,诊断中断,错误 OB,诊断缓冲区,系统状态表,诊断信息,可诊断的模板 检查错误 并产生一个 诊断中断,6,组织块诊断中断,OB 81 电源故障,OB 82 诊断中断组织块,OB 83 插拔模块
3、中断程序,OB 84 CPU 硬件故障,OB 85 优先级故障组织块,OB 86 机架故障,OB 87 通讯故障,OB 80 时间故障,系统诊断概述,OB 121 编程错误,OB 122 访问错误,OB 88 过程中断,7,一、利用LED诊断,CPU的一般状态和报告出错的LED,指示DP接口故障的LED,8,S7-300的LED,CPU 315-2DP的一般LED,9,CPU 31x-2 DP的DP接口的LED,在“DP主站”模式下CPU 31x-2DP的LED,10,CPU 31x-2 DP的DP接口的LED,“DP从站”模式下CPU31x-2DP的LED,11,带DP接口的S7-400 C
4、PU的LED,12,带DP接口的S7-400 CPU的LED,带DP主站接口的S7-400 CPU的LED,13,带DP接口的S7-400 CPU的LED,用于带DP接口的S7-400 CPU的出错和特殊功能的LED,14,带DP接口的S7-400 CPU的LED,S7-400 DP接口的LED,15,DP从站的LED,ET200B 16DI/16DO模块的状态和出错指示,16,DP从站的LED,ET 200M/IM153-2模块的状态和出错LED,17,DP从站的LED,ET 200M/IM153-2模块的状态和出错LED（续）,18,故障的类型,硬件错误- CPU或模板中的错误,CPU中的
5、程序错误,19,一、系统硬件错误,20,系统硬件错误,利用显示CPU信息的功能,系统错误的排除方法,通过对故障OB编程诊断,利用诊断缓冲器诊断,显示硬件诊断信息,21,利用模块信息:“诊断缓冲器”功能诊断,22,调用“模块信息”工具,23,解释错误信息,24,显示硬件诊断信息,twice,25,练习1: 显示诊断信息,打开仿真器 下载用户程序 打开诊断缓冲器 在仿真器中转换模式开关 分析诊断信息,步骤,26,练习2:显示硬件诊断信息,打开仿真器 下载用户程序 打开硬件配置并切换到在线状态 打开输入模块属性 分析诊断信息,步骤,27,利用“显示CPU信息”功能诊断,28,演示: 显示CPU信息,
6、在SIMATIC管理器中打开CPU Messages 在窗口“Customize - CPU Messages”中激活项目前的“W”选项 用钥匙开关将CPU切换为停机状态，然后观察PG的反应,步骤,结果 停机时弹出信息窗口。,29,通过对故障OB编程诊断,OB 81 电源故障,OB 82 诊断中断,OB 83 插拔模块中断程序,OB 84 CPU 硬件故障,OB 85 优先级故障,OB 86 机架故障,OB 87 通讯故障,OB 80 时间故障,OB 88 过程中断,30,时间故障OB80,循环时间超出,执行OB 时应答故障,向前移动时间以致于跃过了OB 的启动时间、,CiR 后恢复RUN 方
7、式。,31,时间故障OB80 的局部数据,32,时间故障OB80 的故障代码,33,电源故障OB81,电源（仅对S7-400）故障,后备电池故障,34,电源故障OB81 的局部数据,35,电源故障OB81 的故障代码,36,扩展机架后备电池故障,37,演示: 评价一个电池错误,使用OB81_EV_CLASS和OB81_FLT_ID 判断电池故障,38,诊断中断组织块OB82,如果模块具有诊断能力又使能了诊断中断，当它检测到故障时，它输出一个诊断中断请求给CPU（到来和离去事件）,39,诊断中断组织块OB82的局部数据,40,模拟输入模块,断线,诊断中断组织块OB82,硬件组态: 模拟模块的属性
8、,41,诊断中断组织块OB82,模拟模块的配置,42,演示:模拟量模块的故障编程,进行硬件配置并下载 编程介绍,步骤,43,模板插/拔中断组织块OB83,在下列情况下CPU 操作系统调用OB83：,组态的模板插入/拔出之后,在RUN、STOP 和STARTUP 方式时每次组 态的模板插入或拔出,在STEP 7 下修改了模板参数并在RUN状 态下装所作修改到CPU 之后,44,模板插/拔中断组织块OB83的局部数据,45,模板插/拔中断组织块OB83的故障代码,46,模板插/拔中断组织块OB83举例,重新组态模板,在运行时，修改系统组态（CiR） 可以重新选择已存在模板的参数。参数的重新选择通过
9、传送所需的参数数据到模板来进行,1. 在您用STEP 7 为一块模板选择了新的参数并且在RUN 方式下下装该参数组态到CPU 后OB83 启动（启动事件W#16#3367）。相应的OB 启动信息为逻辑起始地址（OB83_MDL_ADDR）和模块类型（OB83_MDL_TYPE）。模板I/O 数据现在可能不对，这意味着不可能有SFC 忙于发送数据记录到该模板。,2. OB 83 执行之后模板参数被重新赋值。,3. 参数赋值之后OB 83 将再次启动（启动事件W#16#3267，成功提供参数赋值，或W#16#3968 如果故障）。模板I/O 数据响应与插入中断后的响应相同，也就是，现在它们可能不正
10、确。现在您可以再次调用SFC 发送数据记录到该模板。,47,CPU 硬件故障组织块OB84,当CPU的硬件发生故障时调用OB84,48,CPU 硬件故障组织块OB84的局部数据,49,优先级故障组织块OB85,当下列事件之一发生时，CPU 的操作系统调用OB85：,未下装的OB 的启动事件（OB81 除外）,当操作系统访问模板时故障,在由系统刷新过程映像期间I/O 访问故障,50,优先级故障组织块OB85的局部数据,51,优先级故障组织块OB85的故障代码,52,机架故障组织块OB86,当下列事件之一发生时，CPU 的操作系统调用OB86：,扩展机架故障,DP 主站系统故障,分布式I/O 中从
11、站故障,53,机架故障组织块OB86的局部数据,54,机架故障组织块OB86的故障代码,55,机架故障组织块OB86的故障代码,56,机架故障组织块OB86举例,进行硬件配置并下载（配置带一个151子站的DP) 编程介绍 读取信息并分析,步骤,57,通讯故障组织块OB87,当导致通讯故障的事件发生时CPU 的操作系统调用OB87。,58,通讯故障组织块OB87的局部数据,59,通讯故障组织块OB87的故障代码,60,过程中断组织块OB88,在一个程序块的执行被中断后CPU 的操作系统调用OB88。,同步故障的嵌套深度太深,块调用的嵌套深度太深,在局部数据定位中的故障,61,过程中断组织块OB8
12、8的局部数据,62,二、 CPU中的程序错误,63,CPU中的程序错误(导致CPU停机的错误）,利用显示CPU信息的功能,程序错误的排除方法,利用堆栈中断堆栈,块堆栈,局部堆栈诊断,利用诊断缓冲器诊断,通过对故障OB编程诊断,64,利用诊断缓冲器诊断,65,通过对故障OB编程诊断,OB 122 访问错误,OB 121 程序错误,66,编程故障组织块OB121,当有关程序处理的故障事件发生时,67,编程故障组织块OB121的局部数据,68,编程故障组织块OB121的故障代码,69,编程故障组织块OB121举例,例如当CPU 调用一未下载到CPU 中的程序块，CPU 会调用OB121,通过临时变量
13、OB121_BLK_TYPE 可以得出出现错误的程序块。,70,I/O 访问故障组织块OB122,当对模板的数据访问出现故障时,71,I/O 访问故障组织块OB122,理解I/O 访问故障OB 的运行:,OB122 与被中断的块在同一优先级中执行,程序执行期间对OB122 进行屏蔽和解除屏蔽：, SFC36（MSK_FLT）：屏蔽特定的故障代码 SFC37（DMSK_FLT）：解除被SFC36 屏蔽的故障代码 SFC38（READ_ERR）：读故障寄存器,72,I/O 访问故障组织块OB122的局部数据,73,I/O 访问故障组织块OB122的局部数据,74,I/O 访问故障组织块OB122举
14、例,当CPU 程序访问一未定义的I/O 地址，CPU 会出现I/O 访问错误，CPU 会调用OB122,如果OB122 未下载，CPU 会报故障停机。,75,利用堆栈中断堆栈,块堆栈,局部堆栈诊断,块堆栈（B Stack）中包含了在停机时执行的但没有完成的所有块的清单。,中断堆栈（I Stack）中包含了在中断发生时刻寄存器中的内容,局部堆栈（L Stack）中包含了块的临时变量的值。,中断堆栈,块堆栈,局部堆栈,76,打开一个有错误的块,77,程序结构,包含错误的块,错误位置,在 I Stack （中断堆栈）中可以看到 当中断发生时，累加器、寄存器、 状态字等的内容,在 LStack （局部
15、堆栈）中可以看到 当中断发生时，临时变量的内容,利用堆栈中断堆栈,块堆栈,局部堆栈诊断,78,块堆栈的内容,79,中断堆栈的内容,80,局部堆栈的内容,81,练习:利用堆栈信息来诊断故障,打开仿真器 下载有赋值错误的用户程序 打开块堆栈分析诊断信息 找到有错的程序并改正,步骤,82,利用显示CPU信息的功能,83,演示: 显示程序故障诊断信息,打开仿真器 下载有调用错误的用户程序 使调用错误有效 查看CPU信息,步骤,84,CPU中的程序错误(逻辑错误）,了解“Breakpoints ”功能,程序逻辑错误的排除方法,了解“Force ”功能,使用“Monitor / Modify Variab
16、le ”功能,读出参考数据，解释它们并用它们排除故障,85,启动“Monitor/Modify Variables”工具,86,设定“Monitor/Modify Variables”触发点,循环程序执行的开始,循环程序的结束,转换： RUN - STOP,循环程序执行,PII,PIQ,Monitor / Modify 根据触发点,Update Status / Modify Values (一次monitor / modify),设定触发点,87,打开变量表并建立与CPU的连接,直接连接的 CPU,Station 1,可访问的 CPU,88,用“Monitor”测试程序,89,程序状态显示信息的选择,LAD/STL/FBD 编辑器 - Options -Customize,. 或 在运行
