西门子PLC 故障诊断简易教程ppt课件.ppt

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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-块堆栈-局部堆栈硬件诊断,故障,

2、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 插拔模块中断程序,OB 84 CPU 硬件故障,OB 85 优先级故障组织块

3、,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 CPU的LED,12,带DP接口的S7-400 CPU的LED,带DP

4、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中的程序错误,19,一、系统硬件错误,20,系统硬件错误,利用显示CPU

5、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,在SIMATIC管理器中打开CPU Messages在窗口“Customize -

6、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

7、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,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

8、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R

9、UN 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

10、,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,5

11、5,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OB88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）

12、,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OB12

13、2,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O

14、B122,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

15、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 Variable ”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 Variable

16、s”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 在运行状态： 在下面的位置

17、点击鼠标右键,90,程序状态监视的模式,91,程序状态监视的触发点(1),92,程序状态监视的触发点(2),93,练习: 电机运行监控,打开仿真器下载用户程序打开Monitor/Modify Variables用“Monitor”监控程序,步骤,94,显示参考数据,95,过滤参考数据,96,显示程序结构,97,显示交叉参考表,98,过滤交叉参考表,99,查找参考数据,100,利用交叉参考表修改块,101,地址定位功能,1x右键,102,I,Q,M,T,C分配表,103,未使用的符号 / 无符号的地址,104,练习: 参考数据表的使用,查看计时器、计数器的使用情况查看M、MB、MW、MD重复使用的情况排除计时器、计数器的重复使用情况查看数据块的使用情况及排除数据的重复使用情况,步骤,105,块的比较 (1),.见下页,106,块的比较 (2),107,在停止模式修改输出,108,强制功能,109,断点调试功能(1),110,断点调试功能(2),断点,下一条指令,111,故障诊断介绍结束,