PROFINETIO设备故障诊断技巧

1.硬件结构与程序设计

PROFINET与DP网络的故障诊断方法基本上相同。但是不能用PLCSIM来模拟PROFI-NET网络的故障，只能做硬件实验。

打开6.8.2节中的项目“PROFINET”，设置电源模块、DI、DO、AO模块的诊断参数（见图7-14～图7-17），此外还启用了电流输出的AO模块诊断断路故障的功能。出现上述诊断故障时，CPU将会调用OB82。

图7-14 设置电源模块的参数

图7-15 设置DI模块的参数

图7-16 设置DO模块的参数

图7-17 设置电压输出的AO模块的参数

2.程序设计

与PROFIBUS-DP通信相同，为了保证网络控制系统的正常运行，生成OB82、OB86和OB122。因为ET 200S PN有带电插入/拔出模块的功能，还需要生成插入/删除模块中断组织块OB83。在它们中间编程，分别将MW10～MW16加1，并保存OB82、OB83和OB86前20B的局部变量。

3.诊断IO设备的故障

系统正常运行时拔掉2号IO设备的以太网电缆，CPU和IM 151-3PN上的SF灯亮，CPU的BF2灯闪烁。CPU调用一次OB86，变量表中的MW14加1。

在SIMATIC管理器执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“硬件诊断”，打开硬件诊断对话框（见图7-18），PN列的“100（2）”表示有故障的IO设备的PROFINET IO系统的编号为100，IO设备号为2。E2037（即I2037）是2号IO设备的诊断地址。IO设备上的红色斜线表示通信中断。

双击图中的CPU，打开CPU的模块信息。在诊断缓冲区可以看到对应的事件为“PROFINET IO：站故障”，图7-19中右边的小图是1号事件的详细信息的下半部分。

插上2号IO设备的以太网电缆，CPU和IM 151-3PN上的SF灯和CPU的BF2灯熄灭。CPU又调用一次OB86，变量表中的MW14加1。

图7-18 硬件诊断对话框

图7-19 诊断缓冲区

选中诊断缓冲区事件列表中对应的事件“PROFINET IO：站返回”，故障的详细信息与站故障事件的基本上相同。最后一行是“外部错误，离开的事件”（事件消失）。

4.诊断IO设备中模块的故障(www.xing528.com)

在2号IO设备4号槽的DO模块的Q1.0为1状态时，令它驱动的负载开路，CPU、IM 151-3PN和该DO模块的SF灯亮。CPU调用一次OB82，变量表中的MW10加1。

打开硬件诊断对话框，CPU和IO设备上均有表示故障的红灯。

双击硬件诊断对话框中的CPU，打开CPU属性对话框。在诊断缓冲区可以看到对应的事件为“模块：问题或必要维护”，事件的详细信息给出了故障模块的字节地址和“检测到通道错误”，CPU要求调用OB82，外部故障，进入的事件（故障产生）。

双击硬件诊断对话框中的IO设备，打开IM 151-3PN的模块信息对话框，在“IO设备诊断”选项卡的“指定通道诊断”区（见图7-20），给出了4号插槽0号通道断线的故障信息。

图7-20 IM 151-3PN的模块信息对话框

单击硬件诊断对话框的“打开在线站点”按钮（见图7-18），打开诊断视图，双击其中有红色指示灯的2号IO设备的4号槽，打开DO模块的模块信息，在“IO设备诊断”选项卡，也能看到与图7-20相同的4号插槽0号通道断线的故障信息。

接通4号插槽0号通道被断开的负载，CPU、IM 151-3PN和故障DO模块上的SF灯熄灭，CPU又调用一次OB82，变量表中的MW10加1。

本例程中IO设备下述的模块故障也会产生诊断故障，CPU调用OB82∶DO模块的输出端对M点短路、电源模块的负载电压丢失、DI模块的DC 24V传感器电源对M点短路、电压输出的AO模块对M点短路和电流输出的AO模块负载断路。这些故障与上述DO模块负载断路的诊断方法完全相同。做电压输出的AO模块对M点的短路实验时，应给该通道输出一个较大的值，保证有一定的输出电压。

图7-21是6号槽电压输出的AO模块对M点短路的故障信息，图7-22是1号槽的电源模块的故障信息（前连接器丢失，传感器或负载电压丢失）。

图7-21 AO模块的模块信息对话框

图7-22 电源模块的模块信息对话框

5.模块的拔出与插入

S7-300只有31x PN/DP CPU具有插入/删除中断功能，且仅适用于PROFINET IO组件。

拔出1号IO设备4号槽的2DO模块，CPU和IM 151-3PN的SF灯亮。CPU调用一次OB83，变量表中的MW12加1。

打开硬件诊断对话框，CPU和IO设备上均有表示故障的红灯。双击图中的IO设备，打开IM 151-3PN的模块信息对话框，“常规”选项卡的“状态”为“失败”。在“IO设备诊断”选项卡，“标准诊断”给出了4号插槽模块丢失的信息（见图7-23）。单击“显示”按钮（见图7-20），显示出标准诊断的帮助对话框。双击诊断视图中1号IO设备4号槽的2DO模块，打开它的模块信息，也能看到4号插槽模块丢失的标准诊断信息。

图7-23 标准诊断的帮助信息

双击硬件诊断对话框中的CPU，打开CPU模块信息。诊断缓冲区中对应的事件为“PROFINET IO已拆除/无法寻址”，事件的详细信息给出了故障模块的有关信息，CPU要求调用OB83，外部故障，进入的事件（故障产生）。

插入1号IO设备4号槽的2DO模块，CPU和IM 151-3PN的SF灯熄灭。CPU又调用一次OB83，变量表中的MW12加1。诊断缓冲区中的事件为“PROFINET IO模块/子模块已插入，模块类型正确”。事件的详细信息显示“外部故障，离开的事件”（故障消失）。

如果新的PROFINET IO模块的类型与被替换的类型不一致，可以在拔出的模块的模块信息和诊断缓冲区中看到故障信息。可以在OB83中编写程序，根据OB83的局部变量，在WinCC或HMI中显示插入的模块的地址和IO设备号，以方便用户排除故障。