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1、.-项目中部分模拟量涉及到比较重要的连锁， 当出现断线、短路、严重干扰或仪表故障时会造成误动作， 引发比较严重的后果， 所以一般在模拟量连锁跳机条件上应该与上该通道无故障判断。首先以 S7-300 为例介绍下西门子本身自带的通道断线判断功能如下：1 在 STEP7 SIMATIC Manager中创建一新项目 Test_wire_break；2 在新项目中插入一个 S7-300 的站 SIMATIC 300(1)；3 做硬件配置，CPU 为 CPU315-2DP（6ES7 315-2AG10-0AB0） ，模拟量模块为 6ES7331-7KF02-0AB0；4 配置 SM331-7KF02 模
2、块的 inputs 选项，选择 0-1 通道组为 2 线制电流（2DMU） ，其他通道组为电压， 并注意模板的量程卡与设置的相同。 选中 Enable 框中的 DiagnosticInterrupt选项， 选中Diagnostics 选项中的0 1通道组中的Group Diagnostics 和 with-可修编-.-Check for Wire Break 选项，配置完成的画面如下：5 硬件组态完成后，保存编译；6 接下来完成诊断程序， 在 SIMATIC 300(1)S7 Program(1) Sources下面插入 STL Source文件 STL Source(1)，此时文件为空；7
3、打开空的OB1程序， 然后选中LibrariesStandard LibrariesSystem Function BlocksSFC51RDSYSST DIAGNSTC，按 F1 键，出现 SFC51 的在线帮助信息，然后在信息的最底部点击 Example for module diagnostics with the SFC 51，然后选择点击 STL Source File，选中全部 STL Source 源程序拷贝到 STL Source(1)中，存盘编译此源程序，提示没有错误；8 此时在 Blocks 中自动生成 OB1，OB82，DB13 和 SFC51；9 打开 OB82 的程序
4、并做简单修改，将19 和 20 行拷贝到 go:后面并保存，具体变化如下：-可修编-.-10 将整个 S7-300 站的程序和硬件组态下载到CPU 中， 下在完成后将 CPU 的模式选择开关切换到 RUN 位置，此时 CPU 运行，CPU 的 SF 灯亮，SM331 的 SF 灯亮，查看CPU 的诊断缓冲区 HardwareOnline选择 CPU 并双击Diagnostic Buffer，可获得相应的故障信息；11 打开 DB13 数据块，在线监控，具体画面如下：-可修编-.-因为通道断线是一到来事件， 所以诊断信息存储到E数组中， 本例中E数组字节的含义解释如下：E1 = 16#0D表示通
5、道错误，外部故障和模板问题；E2 = 16#15表示此段信息为模拟量模板的通道信息；E3 = 16#00表示 CPU 处于运行状态，无字节 2 中标示的故障信息；E4 = 16#00表示无字节 3 中标示的故障信息；E5 = 16#71表示模拟量输入；E6 = 16#08表示模板的每个通道有8 个诊断位；E7 = 16#08表示模板的通道数；E8 = 16#03表示 0 通道错误和 1 通道错误，其它通道正常；E9 = 16#10表示 0 通道断线；E10 = 16#10表示 1 通道断线；E11 = 16#00表示 2 通道正常，其它通道与2 通道相同；此方法实用性不强，且配置里面是 2 个
6、通道为一组配的，如果有一个通道为备用， 为免一直调用 OB82 报故障，还需将俩路模拟量的点串接起来，比较麻烦，故很少有人会采用。对于 2 线制及 4 线制变送器， 短路时 AI 模块接受到的电流会大于20mA， 断路时电流是 0mA。对于三线制的热电阻信号，模块是通过电桥将阻值转换为电压进行测量，所以外部断线时，AI 模块接受到的电压为 0 或则等于源电压，短路时电压信号为0。西门子 AI 模块对于电流信号是将 420mA 信号转换为 027648 的数字量。在允许围最大值为 32767，对应电流 22.96mA，最小为-4864，对应电流为 1.185mA。对于 S7-300 的模块当输入
7、电流大于 21.81mA 时，转换后的输出值为 32767，当输入电流小于 1.185 mA 时，转换后输出值为-32768.而 S7-400 的 AI 模块在电流值大于 21.81 mA 或小于 1.185mA 时输出值都为 32767。电压信号与电流信号类似： 对于 S7-300 的模块当输入电压小于0.296V 时， 系统输出-32768，当电压大于 5.704V 时，系统输出 32767。S7-400 的 AI 模块统一输出 32767。目前我们大多数是以 027648 为界限对模拟量进行断线或短路判断， 但是很多仪表使用一段时间后会出现零点漂移现象， 经过传感器转换后的信号会小于4m
8、A 或大于 20mA，此时再用027648 来判断会产生误判断或误动作。综上我们应该根据模块型号的不同采用转换后输出等于 32767 或则-32768 来进行短路及断线判断保护。 但是有时模拟量信号不可避免的会受到外部环境干扰而产生较大的波动， 导致设备误动作， 有些人会采用滤波方式来对模拟量进行处理， 但是这样在对实时性保护要求高的地方也不适用。 我一般会比较俩次扫描周期之间差值的绝对值， 根据实际情况做一个速率限制，超出则认为是干扰进行过滤，不参与保护动作。下附S7-300 中模拟量通道品质判断代码：NETWORK1：A(L#AI_INAI 经过标幺后的本周期工程量L#MD_INAI 经过
9、标幺后的上周期工程量-RT#AI_TEMP1-可修编-.-ANOVSAVECLRABR)A(L#AI_TEMP1L0.000000e+000R)JNB_001L#AI_INT#MD_IN_001: NOP0NETWORK2：A(L#AI_TEMP1ABST#AI_TEMP1SETSAVECLRABR)A(L#AI_TEMP1L#SP=R)O(L#PIW_INL32767=I)O(L#PIW_INL-32768=I)=L5.0-工程量波动速率限定值AI 通道地址AI 通道短路AI 通道断线可修编-.-AL5.0BLD102=#QC_TEMPAL5.0A(L#PIW_INL0I)S#QCAI 通道
10、故障NETWORK3：AN#QC_TEMPA#QC_RSTAI 通道故障复位R#QC应用示例如下，如有不当之处请指正！对于施耐德系列 PLC以昆腾系列为例介绍下施耐德本身自带的通道断线判断功能如下：1 在 Unity Pro XL 中创建一新项目 Test_wire_break,CPU选择 Quantum (140 CPU 67160)；-可修编-.-2 做硬件配置，在本地总线机架背板140 CRP 93X 00 远程 I/O 模块，在下面出现的RIOBUS 背板上插入 140 ACI 030 00 模拟量输入模块如下：3 双击模拟量输入模块在弹出的画面中选中配置选项卡可看到如下图，8 通道的
11、模块占用了 9 个字长度的地址，前面8 个字%IW1%IW8 分别对应 8 个通道的输入，最后一个字%IW9 即为模块自诊断字：诊断字含义解释如右：示例：%IW9.5=1 表示此模块第 5 个通道断线或电压不足。系统还自带系统字对模块进行诊断，系统字 %SW160 到 %SW167 分别与机架 0 到 7 关联。 其中每个字的位 0 至 15 分别与这些机架的位置 0 至 15 处的模块相对应。 如果模块出现故障， 则相应位为 0；如果模块操作正确， 则为 1。示例：%SW163.5=0 机架 3 位置 5处的模块出现故障。系统自带诊断功能缺省一般默认为+/- 12.5%的溢出，且不需要专门进
12、行配置，较为简单实用，所以我们只需在这个故障点上再或上模拟量自身的跃变故障判断即可。下附 Unity Pro中模拟量通道品质判断代码：IF PV_N-PV_O0.0THENPV_TMP:=ABS(PV_N-PV_O);PV_O := PV_N;END_IF;IF PV_TMPPV_SP OR AI_DXTHENAI_QC_T:=TRUE;-可修编-.-ELSEAI_QC_T:=FALSE;END_IF;RS_1(S1:=AI_QC_T, R:=RST AND (NOT AI_QC_T), Q1=AI_QC);PV_TMP := 0.0;(*PV_N 本周期值， PV_O 上周期值， PV_SP 速率限制值， AI_DX 通道断线故障， RST 复位， AI_QC 通道故障输出*)注：西门子 PLC 中 M、MB、MW、MD 共用一个存储区，即 MD0 = MW0 +MW2 = MB0 + MB1 +MB2 + MB3 = M0.0M3.7施耐德 PLC 中%M 单独使用一个存储区，%MW 与%MD 共用一个存储区，%MD1 = %MW1+ %MW2-可修编-
