DP从站故障诊断实训四十一

本节通过PLCSIM的仿真实验，来了解PROFIBUS网络故障的主要诊断方法。

1.用仿真软件模拟DP从站的故障

生成一个名为“从站诊断”的项目，其硬件结构与项目“ET 200”相同（见图6-4），DP主站为CPU 315-2DP，3号和4号DP从站为ET 200M和ET 200B。

单击工具栏上的按钮，对组态信息进行编译。打开PLCSIM，下载系统数据和OB1。将仿真CPU切换到RUN-P模式。

执行PLCSIM的菜单命令“Execute”（执行）→“Trigger Error OB”（触发错误OB）→“Rack Failure（OB86）”（机架故障OB86），打开“Rack failure OB（86）”对话框（见图7-2的右图）。在“DP Failure”（DP故障）选项卡，组态的3号站和4号站为绿色。如果有多个DP网络，可以用“Subnet”下拉式列表设置网络号。选中4号站（ET 200B），小方框内出现“×”。用单选框选中“Station failure”（站故障），单击“Apply”（应用）按钮。4号站对应的小方框中的“×”消失，小方框变为红色，表示4号站出现故障。

图7-2 模拟DP从站故障

单击“OK”按钮，将执行与单击“Apply”按钮同样的操作，同时关闭对话框。

出现DP站故障时，CPU视图对象上的红色SF（系统故障）LED亮，DP（总线故障）LED闪烁。CPU请求调用OB86，因为没有生成和下载OB86，CPU自动切换到STOP模式，RUN LED熄灭，STOP LED亮。

在做硬件实验时，如果关闭DP从站的电源，或断开从站的通信连接，可以观察到相同的现象。

选中图7-2有故障的红色的4号站，小方框内出现“×”。用单选框选中“Station return”（站返回），单击“Apply”（应用）按钮。4号站对应的小方框中的“×”消失，小方框变为绿色，表示4号站故障消失。CPU视图对象中的SF和DP LED熄灭。

用单选框选中“Failure of DP master system”（DP主站系统故障），模拟DP网络的故障。单击“Apply”按钮，网络上所有的站对应的小方框同时变为红色。用单选框选中“Station return（all）”（所有站返回），单击“Apply”按钮，网络上所有的站对应的小方框同时变为绿色，网络故障消失。

2.用快速视图诊断故障

4号站有故障时，选中SIMATIC管理器左边窗口的SIMATIC 300站点，执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“硬件诊断”，打开“硬件诊断-快速查看”对话框（见图7-3），该对话框又称为“快速视图”。

图7-3 快速视图

“CPU/故障模块”列表给出了在线连接的CPU和有故障的DP从站的诊断符号和参数，例如模块的类型，机架号（R）和插槽号（S）。DP列中的“1（4）”表示编号为1的PROFIBUS主站系统中的4号从站。PN是PROFINET IO系统的编号和设备号。图中的“E”是德语Eingang（输入）的缩写。E2044（即IB2044）是4号从站的诊断地址。

图7-3的CPU上的符号表示处于STOP模式。DP从站上的红色斜线表示“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。”

单击“帮助”按钮，或按计算机的<F1>键，打开快速视图的在线帮助。单击其中绿色的“诊断符号”，可以查看模块状态符号的意义。

3.用模块信息诊断故障从站

选中快速视图中的DP从站，单击“模块信息”按钮，打开4号从站（ET 200B）的模块信息（见图7-4）。

图7-4 4号从站的模块信息

硬件DP从站出现故障时，可以从模块信息获取更多的故障信息，单击“十六进制格式”按钮，可以得到该从站的十六进制的故障诊断数据。

4.用CPU的诊断缓冲区诊断故障

CPU的诊断缓冲区提供了非常重要的故障诊断信息。选中快速视图中的CPU，单击“模块信息”按钮（见图7-3），打开CPU的模块信息对话框。在SIMATIC管理器中，选中要检查的站，执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“模块信息”，也可以打开CPU的模块信息对话框。

“诊断缓冲区”选项卡提供了故障和事件信息（见图7-5），显示发生的事件的一览表和选中的事件的详细信息，可以找到使CPU进入STOP模式的原因。诊断事件按照它们发生的先后次序存储在诊断缓冲区中。CPU进入STOP模式时，诊断缓冲区的内容仍然保留。

图7-5 诊断缓冲区

图7-5的“事件”列表的4号事件“分布式I/O：站故障”表示4号从站出现故障，“事件”列表第一行的“分布式I/O：站返回”表示故障消失。

选中“事件”列表中某一行的事件，下面灰色背景的“关于事件的详细资料”窗口将显示所选事件的详细信息。图7-5右边的小图是4号事件“关于事件的详细资料”的下半部分。

选中图7-5的“事件”列表的1号事件“分布式I/O：站返回”，故障的详细信息与4号事件的基本上相同。最后一行是“外部错误，离开的事件”（事件消失）。

选中诊断缓冲区中的某个事件，单击“事件帮助”按钮，将获得进一步的帮助信息。

5.OB86的程序设计

出现DP站故障时，CPU将会自动调用OB86。在SIMATIC管理器中生成OB86，不需要编写任何程序，将它下载到仿真CPU后，用上述方法模拟DP从站的故障，CPU就不会切换到STOP模式。

在OB86中编写下面的程序，用MW10记录CPU调用OB86的次数。OB86的20B局部变量有丰富的故障信息。生成数据块DB86，在DB86中生成20B的数组ARY。调用SFC20“BLKMOV”来保存OB86的局部变量。

(www.xing528.com)

在SIMATIC管理器（见图7-6）生成一个变量表VAT_1。将程序块下载到仿真PLC，打开变量表（见图7-7），单击工具栏上的按钮，启动监控功能。可以看到在4号从站出现故障和故障消失时，CPU分别调用了一次OB86，每次调用时MW10的值加1。

图7-6 SIMATIC管理器

4号站有故障时，打开DB86。单击工具栏上的按钮，启动监控功能。图7-8是DB86保存的OB86的20B局部变量。

图7-7 变量表

图7-8 OB86中的局部变量

6.OB86的局部变量分析

选中SIMATIC管理器中的OB86，按计算机的<F1>键，打开OB86的在线帮助，可以分析图7-8中OB86各局部变量的意义：

1）DB86的DBB0（OB86_EV_CLASS）为B#16#39表示故障刚出现，为B#16#38表示故障刚消失。

2）下面是与DP通信有关的故障代码OB86_FLT_ID（DBB1）的值的意义：

●B#16#C3：分布式I/O设备的DP主站系统故障。

●B#16#C4：DP站故障。

●B#16#C5：DP站内部的故障。

3）DBB2的中断优先级（OB86_PRIORITY）为16#1A（26）。

4）DBB3的OB编号（OB86_OB_NUMBR）为16#56（86）。

5）DBW4保留未用。

6）DBW6的#07FF（2047）是DP主站的DP接口的诊断地址（OB86_MDL_ADDR）。可以在DP接口属性对话框的“地址”选项卡找到它。

7）DBD8（OB86_RACKS_FLTD）的数据类型为32个位元素的数组（Array），为了方便编程，可以将它的数据类型更改为DWORD（双字）。如果故障代码为B#16#C4（DP站故障），DBW8中的16#07FC（2044）是故障从站的诊断地址，与硬件组态中4号站的对应参数相同。DBW10中的16#0104表示DP主站系统的编号为1，从站的站地址为4。

8）DBD12和DBD16（OB86_DATE_TIME）是调用OB的日期和时间。16#10030112和16#40365642表示事件发生在2010年3月1日12点40分36秒564毫秒，星期一。

4号从站故障消失时，CPU又调用一次OB86，MW10加1。OB86的局部变量的前12B与从站有故障时基本上相同，其区别仅在于第一个字节为16#38，表示事件离开（消失）。

7.DP从站故障诊断的仿真练习

打开项目“从站诊断”后，打开PLCSIM，将系统数据和程序块下载到仿真CPU。将仿真CPU切换到RUN-P模式。

依次完成下列的操作：

1）用PLCSIM产生3号从站ET 200M的站故障。

2）观察CPU视图对象上LED的变化。

3）打开快速视图，判断CPU和故障从站的状态。

4）查看3号从站的模块信息。

5）打开CPU的模块信息的“诊断缓冲区”选项卡，查看故障的事件信息。

6）打开DB86，切换到在线监控状态，可以看到OB86的20B局部变量。

7）选中OB86，按计算机的<F1>键，打开OB86的在线帮助，分析DB86中OB86的局部变量的意义。

8）用变量表来监控调用OB86的次数。

9）用PLCSIM消除故障，重复上述的操作。

10）用PLCSIM产生和消除DP主站系统（即DP网络）的故障。