西門子模塊6ES7322-1BP00-0AA0

PLC系統(tǒng)故障分類和故障診斷

1．外部設(shè)備故障

外部設(shè)備就是與實(shí)際過(guò)程直接聯(lián)系的各種開(kāi)關(guān)、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、負(fù)載等。這部分設(shè)備發(fā)生故障，直接影響系統(tǒng)的控制功。

2．系統(tǒng)故障

這是影響系統(tǒng)運(yùn)行的全局性故障。系統(tǒng)故障可分為固定性故障和偶然性故障。

故障發(fā)生后，可重新啟動(dòng)使系統(tǒng)恢復(fù)正常，則可認(rèn)為是偶然性故障。

重新啟動(dòng)不能恢復(fù)而需要更換硬件或軟件，系統(tǒng)才能恢復(fù)正常，則可認(rèn)為是固定故障。

3．硬件故障

這類故障主要指系統(tǒng)中的模板（是I/O模板）損壞而造成的故障。這類故障一般比較明顯，影響局部。

4．軟件故障

軟件本身所包含的錯(cuò)誤，主要是軟件設(shè)計(jì)考慮不周，在執(zhí)行中一旦條件滿足就會(huì)引發(fā)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于軟件工作復(fù)雜、工作量大，因此軟件錯(cuò)誤幾乎難以避免。

對(duì)于可編程控制器組成的控制系統(tǒng)而言，絕大部分故障屬于上述四類故障。根據(jù)這一故障分類，可以幫助分析故障發(fā)生的部位和產(chǎn)生的原因。

可編程控制器的自診斷測(cè)試

可編程序控制器具有*的自診斷測(cè)試功能，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)要充分利用這一功能。在進(jìn)行自診斷測(cè)試時(shí)，都要使用診斷調(diào)試工具，也就是編程器。

利用系統(tǒng)功能進(jìn)行診斷測(cè)試

利用可編程控制器本身所具有的各種功能，自行編制軟件、采取一定措施、結(jié)合具體分析確定故障原因

S7-300 CPU的組態(tài)編程
S7-300帶PN接口的CPU支持ISO on TCP通信功能，通過(guò)該集成以太網(wǎng)接口組態(tài)ISO on TCP通信時(shí)，只能使用開(kāi)放式通信的功能塊，這些的功能塊可以在STEP7 “ 通訊塊”的 “標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) ”中找到，如圖13所示。

圖13 S7-300 CPU通信指令庫(kù)

庫(kù)中提供了下列通信功能塊：
′> FB 65 "TCON"，用于建立連接，連接時(shí)需要UDT65來(lái)提供參數(shù)
> FB 66 "TDISCON"，用于終止連接
> FB 63 "TSEND"，用于發(fā)送數(shù)據(jù)到S7站點(diǎn)、S5站點(diǎn)、PC站或者第三方設(shè)備
> FB 64 "TRCV" 用于從S7站點(diǎn)、S5站點(diǎn)、PC站或者第三方設(shè)備接收數(shù)據(jù)

要通過(guò)CPU 的 集成PN 接口實(shí)現(xiàn)開(kāi)放的ISO on TCP通信，不能在Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中直接建立連接，必須通過(guò)程序每個(gè)連接的參數(shù)。用于通信的FB標(biāo)準(zhǔn)功能塊，請(qǐng)參見(jiàn)附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 或參考下載中心文檔《A0284 使用西門子PLC集成的PN口實(shí)現(xiàn)S5 兼容通信使用入門》提供的例程。下載鏈接：80490650

從附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 中將把需要的程序塊拷貝到新建的項(xiàng)目中，包括：
> UDT 65 "TCON_PAR"，存放用戶通信參數(shù)
> FB420 "SET_ISO_ENDPOINT" ，用于修改UDT65內(nèi)通信對(duì)象參數(shù)
> FC21， 被FB420調(diào)用
隨后，使用通信功能塊 FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB63 "TSEND" 和 FB64 "TRCV" 完成程序的編寫(xiě)。

4.1創(chuàng)建新項(xiàng)目

1、打開(kāi)STEP7，新建一個(gè)項(xiàng)目
2、在項(xiàng)目中插入一個(gè)SIMATIC 300的站
3、組態(tài)硬件，插入一個(gè)CPU317-2PN/DP的CPU，并為PN接口分配IP地址“192.168.0.3”，如圖14所示。同時(shí)，在CPU的“Cycle/Clock Memory”屬性頁(yè)中MB0為時(shí)鐘存儲(chǔ)器，在程序中可以使用M0.3（2Hz 的時(shí)鐘脈沖）去自動(dòng)激活發(fā)送任務(wù)，如圖15所示。

圖14為PN接口分配IP地址

圖15設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)

4.2編寫(xiě)通信程序

1、從樣例程序中拷貝通信所需的塊
從附件提供的sample_1 ( 50 KB ) 例程中把需要的FB420、FC21與UDT65程序塊拷貝到新創(chuàng)建的項(xiàng)目中，如圖16所示。

圖 16

2、生成數(shù)據(jù)塊
在程序中創(chuàng)建一個(gè)DB塊，塊號(hào)不限(本例為DB101)，在塊中建立變量DB_VAR，類型為UDT65，如圖17所示。

圖17

3、生成并調(diào)用FB塊
首成一個(gè)FB塊(本例為FB400)，在FB400靜態(tài)變量區(qū)建立一個(gè)結(jié)構(gòu)“T_TSAP“，包含如下變量，并為變量分配初始值，如圖18所示。
1) LOC_RACK_SLOT （BYTE）= B#16#2 表示有兩個(gè)前導(dǎo)字符 0xE0 (CPU31x-2PN/DP 或者 CPU319-3PN/DP規(guī)定)和 0x02（CPU槽號(hào)）
2) LOC_TSAP（STRING14）= 本地用戶定義的ASCII字符'PLC_1' (注意要與S7-1200側(cè)設(shè)置保持*)。
3) REM_RACK_SLOT（BYTE）= B#16#0 不使用兩個(gè)前導(dǎo)符。
4) REM_TSAP （STRING16）= 遠(yuǎn)程用戶定義的ASCII字符'PLC_1' (注意要與S7-1200側(cè)設(shè)置保持*)。

圖18

然后在生成的FB400中調(diào)用FB420，如圖19所示。

圖19

其中參數(shù)的含義如下：
1）ID: 連接ID，與S7-1200里的設(shè)置保持*
2）DEV_ID：用于本PLC型號(hào)（注意不是通信對(duì)方）
DEV_ID = B#16#1本PLC型號(hào)為 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2本PLC型號(hào)為CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3本PLC型號(hào)為CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5本PLC型號(hào)為CPU41x-3PN/DP
3）ACTIVE: 主動(dòng)或是被動(dòng)建立連接，通信雙方必須一個(gè)主動(dòng)，一個(gè)被動(dòng)，本例中S7-300側(cè)為被動(dòng)方。
4）T_TSAP: 靜態(tài)變量區(qū)的結(jié)構(gòu)變量，用于ISO ON TCP 通信的TSAP地址
5）IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信伙伴的IP地址，即S7-1200的IP地址192.168.0.2
6）CON_DB: 用UDT65生成的變量，即DB101

4、在OB1中調(diào)用發(fā)送和接收功能塊
在OB1中先調(diào)用FB400功能塊，為其背景數(shù)據(jù)塊DB400，如圖20所示。

圖20

然后再在OB1中依次調(diào)用通信功能塊FB65、FB64、FB63、FB66。其中發(fā)送和接收功能塊FB64、FB63的數(shù)據(jù)區(qū)都為DB3，建立DB3如圖21所示。關(guān)于塊的使用請(qǐng)參考STEP7的在線幫助或相關(guān)文檔說(shuō)明。

圖21

FB65 “TCON”，建立連接功能塊，如圖22所示。通過(guò)輸入?yún)?shù) "REQ"一個(gè)上升沿來(lái)建立連接。 “ID” 為連接ID，“CONNECT” 參數(shù)填寫(xiě)用 UDT65 生成的變量， 連接建立后會(huì)一直保持，直到調(diào)用FB66 "TDISCON" 斷開(kāi)連接、CPU停止或者斷電。其中CONNECT為通過(guò)UDT65生成的DB塊，即DB101， ID = 1。通過(guò)M8.0啟動(dòng)作業(yè)，執(zhí)行連接的建立