DP从站信号模块故障诊断方法解析

具有诊断功能的分布式I/O模块通过产生诊断中断来报告事件。产生诊断中断时，CPU将调用诊断中断组织块OB82。

1.组态信号模块的诊断功能

打开上一节的项目“DP诊断”，DP主站为CPU 315-2DP，3号DP从站为ET 200M见图6-19），它的AI、AO模块均有诊断功能。

选中3号从站ET 200M，双击7号槽的2AO模块，在它的属性对话框的“输出”选项卡中（见图7-14），设置0号通道输出4～20mA的电流，1号通道输出0～10V的电压。启用模块的诊断中断功能和两个通道的“组诊断”功能。

AO模块的通道被组态为电流输出时，它的输出电阻很大，外部输出回路可以短路，如果开路则出现故障。AO模块的通道被组态为电压输出时，它的输出电阻很小，外部输出回路可以开路，如果对地短路则出现故障。

按下计算机的〈F1〉键，在出现的在线帮助中，单击绿色的“诊断”，可以查看“组诊断”的帮助信息。由帮助信息可知，组诊断可以检测组态和参数分配错误、电压输出时对地短路、电流输出时断线和丢失负载电压L+的故障。出现诊断事件时，CPU将会调用诊断中断组织块OB82，同时相应的信息会保存到CPU模块信息的诊断缓冲区。

双击ET 200M第6槽的2AI模块，在它的属性对话框的“输入”选项卡中（见图7-15），设置测量范围为4～20mA的电流，启用模块的诊断中断功能、组诊断功能和断线检查功能。单击工具栏上的 按钮，对组态信息进行编译。

图7-14 组态AO模块的诊断功能

图7-15 组态AI模块的诊断功能

2.编写OB82的程序

生成数据块DB82，在DB82中生成有5个双字元素的数组ARAY。下面是OB82中的程序，程序段1将MW10加1，用MW10来计调用OB82的次数。程序段2调用SFC20“BLKMOV”，将OB82的局部变量保存到数组DB82.ARAY中。

程序段1：MW10加1

程序段2：保存OB82的局部变量

打开PLCSIM，将系统数据和程序下载到仿真PLC，将后者切换到RUN-P模式。执行PLCSIM的菜单命令“执行”→“触发错误OB”→“诊断中断（OB82）”，打开“诊断中断OB（82）”对话框（见图7-16）。

图7-16 用PLCSIM模拟产生AO模块的诊断故障

在“模块地址”文本框输入AO模块的起始地址PQW256，用复选框选中“外部电压故障”，单击“应用”按钮，模拟AO模块出现故障。

CPU视图对象上的红色SF（系统故障）LED亮，因为与DP从站的通信正常，DP（总线故障）LED未亮。CPU自动调用OB82，如果没有生成和下载OB82，CPU将自动切换到STOP模式，RUN LED熄灭，STOP LED亮。

单击图7-16中的复选框“外部电压故障”，其中的“√”消失。单击“应用”按钮，模拟AO模块的诊断故障消失。如果已经下载了OB82，诊断故障消失时CPU视图对象上的SF LED熄灭，CPU又调用一次OB82。

3.用硬件诊断对话框诊断故障

AO模块有诊断故障时，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”，打开硬件诊断对话框（见图7-17）“CPU/故障模块”列表中的3号从站上有故障符号（红色的指示灯）。

图7-17 硬件诊断对话框

选中有故障的DP从站，单击“模块信息”按钮，打开3号从站的接口模块IM 153-1的模块信息对话框（见图7-18），可以看到3号从站的诊断信息。

图7-18 IM 153-1的模块信息

4.用CPU的诊断缓冲区诊断故障

AO模块有诊断故障时，双击硬件诊断对话框中的CPU，打开CPU的模块信息对话框。图7-19的事件列表中的2号事件为“模块 问题或必要维护”，右边的小图是2号事件的详细信息的下半部分，模块的故障是“没有外部辅助电源”。(www.xing528.com)

事件列表中的1号事件“模块 确定”是故障消失的信息。故障的详细信息与2号事件的基本上相同，最后一行是“外部错误，离开的事件”。

打开变量表（见图7-3），单击工具栏上的 按钮，启动监控功能。可以看到在AO模块的故障出现和故障消失时，MW10的值均加1，表明CPU分别调用了一次OB82。

5.用诊断视图诊断故障模块

使用诊断视图可以获取3号从站的AO模块的具体故障。诊断视图实际上就是在线的硬件组态窗口，单击硬件诊断对话框中的“打开在线站点”按钮（见图7-17），打开诊断视图见图7-20）。打开离线的HW Config，单击工具栏上的在线/离线切换按钮 ，也能打开诊断视图。

与硬件诊断对话框相比，诊断视图显示整个300站点在线的情况，可以读取每个模块的在线状态。用这种方法可以得到那些没有故障，因而没有在硬件诊断对话框中显示的模块的在线信息。

图7-19 诊断缓冲区

图7-20 诊断视图与AO模块的模块信息对话框

图7-20中的3号从站ET 200M和该从站7号槽的AO模块上均有故障符号（红色的指示灯）。双击AO模块，打开它的模块信息对话框（见图7-20的右图），可以查看该模块的详细故障信息。

6.OB82的局部变量中的故障信息

如果具有诊断功能的模块在组态时已经启用了诊断中断，在检测到故障产生和故障消失时，它将会分别向CPU发送一个诊断中断请求，操作系统将调用OB82。

在3号从站的AO模块有故障时，双击打开DB82。单击工具栏上的 按钮，启动监控功能。图7-21是DB82中保存的OB82的20B局部数据。

选中SIMATIC管理器中的OB82，按计算机的〈F1〉键，打开OB82的在线帮助。由在线帮助可以获得图7-21中的局部变量的意义。

DBB0的16#39表示进入的事件（事件发生）。DBB1的16#42为错误代码。

DBB2的16#1A（26）为中断优先级。DBB3的16#52（82）为OB编号。

DBB4保留未用。DBB5的16#55表示故障模块为输出模块。

图7-21 OB82的局部数据

DBW6的16#0100（256）是出现故障的AO模块的逻辑基地址（即起始地址PQW256）。

DBD8为故障模块的诊断数据，其中的DBW8为16#1105（即2#000100010000 0101），由在线帮助可知表示模块发生故障，外部电压故障，其中的2#0101是AO模块的代码。

故障消失时，OB82的局部变量与故障出现时的基本上相同，其区别在于DBB0为16#38，表示事件消失（离开的事件）。此外DBW8由16#1105变为16#0005，也表示故障消失。

7.AO模块故障诊断的硬件实验

OB82的局部变量不能提供信号模块所有的诊断信息，例如不能提供AO模块的输出电路开路和对地短路故障的信息。为此需要在诊断视图中查看AO模块的模块信息，或者用SFC13读取故障诊断数据。

PLCSIM只能模拟信号模块的部分故障，不能模拟的故障必须用硬件做诊断实验。

图7-22 AO模块的模块信息对话框

作者做硬件实验的控制系统的CPU为CPU 315-2DP，7号从站（ET 200M）6号插槽的模块为2通道的AO模块。在AO模块0号通道的电流输出端外接一个小开关，将开关断开，模块的电流输出回路出现开路故障。CPU、IM 153-1和该从站的AO模块上的SF LED亮。诊断视图中7号从站ET 200M和AO模块上均有错误符号。变量表中MW10的值加1，表明调用了一次OB82。在CPU的模块信息对话框的诊断缓冲区中，可以看到调用OB82，触发诊断中断的模块的地址和其他信息。用小开关接通AO模块的电流输出电路，开路故障消失。模块上的故障LED熄灭，CPU又调用一次OB82，MW10的值加1。在诊断缓冲区中，可以看到有关的信息。

用接在1号通道输出端的小开关将其电压输出电路短路，将会触发诊断中断，CPU也会调用OB82。同时出现输出电路开路和短路故障时，选中诊断视图中的7号从站，双击下面窗口的AO模块，打开AO模块的模块信息对话框（见图7-22）。

“诊断中断”选项卡给出了模块的标准诊断信息。“指定通道的诊断”列表给出了出现故障的通道编号和具体的错误信息。选中该列表中的某个通道，单击下面的“显示”按钮，将会出现帮助信息。

从这个例子可以看出，用本节介绍的方法和硬件实验来诊断信号模块的故障，可以获得准确的故障信息。