S7PDIAG过程诊断功能介绍

过程诊断S7-PDIAG使用入门 文献涉及产品1. S7-PDIAG软件简单介绍诊断消息用于指示操作人员系统当前的运行状态和故障的位置及原因。通常情况下取PLC中的一个位信号作为触 发信号，在HMI中设置相应的报警文本，当信号为1时，表示有故障，弹出设置的报警文本，当信号为0时， 故障消除，报警文本显示故障消除并归档，这样的报警消息由HMI扫描PLC中故障位的状态，占用大量的通信 负荷，同样通过符号表产生的消息同样由CPU扫描消息触发位信号，如图1所示，消息的类型为“SCAN”，扫描 的间隔可以设定。儿135SCAN imeii500 HEConfjgoit風ticvn Defflut 怎阳 盘ddilianH 除t|MKflde：cim4l msszsgB nurbBrLsssAfisocialBd vaLiefcDispby for命由牌 曲口 iotv17 1冲比P 如putI* BitWtmwiiTimasCourJers SffibcJItAbsolute他百g电 itltfiiLtllXsiitteseage tjjpe 上危耳孚屯 liunteTtextInto t-SJCtSCAK0Alaril aboveDisci刖 lanQuage: CJiinKe IFTiC图1由符号表产生的消息采用与程序块调用等相关的报警消息由PLC触发（例如调用SFB34、35或SFC17、18、107、108等发送消息, S7-400 CPU支持SFB的调用）只有当故障触发时才发送报警消息，由于PLC与HMI集成在一个项目下，PLC 中定义文本消息存储于HMI中，故障触发时只发送位状态而不发送整个文本消息，减少通信负荷，消息的类型 为“ALARM_X”（X:为S、8、8P等不同的子类型），如图2所示：图2块调用产生的消息S7-PDIAG软件通过内部调用系统函数SFC17、18、107、108完成消息的传送(SFC107、108替代SFC17、18, 与之相比带有通信资源管理功能)。2. S7-PDIAG软件诊断功能的种类S7-PDIAG包含三种诊断功能，分别是地址监控(Address monitoring)、全局监控(global monitoring或General monitoring)和运动监控(Motion monitoring)，下面分别介绍这三种诊断功能。2.1地址监控地址监控功能监控一个位信号的状态变化，可以设定一个沿信号和电平信号，设置界面如图3所示：图3地址监控功能设置界面在“Initial Diagnostic Address”设置监控的地址，如Ml.1,然后选择监控的信号，如沿信号和电平信号，如果激活 “Delay”功能，则需要设定相应的延迟时间，表示如果监控信号变化，将延迟设定的时间后触发，S7-PDIAG在程 序内部调用SFC64，时间格式为IEC标准，例如T#1H19M12S100MS表示的时间值为1小时19分12秒100毫 秒，配置的延时定时器的个数没有限制。在Meassage”栏中设定信号触发的消息和优先级，配置完成后点击“OK” 键确认。2.2全局监控全局地址监控功能监控一个表达式，如果表达式结果为1则触发消息，设置界面如图4所示：图4全局监控功能设置界面在“Initial Diagnostic Address”设置监控的初始地址，如M1.1,在“Monitoring Definition”中定义事件触发的条件，触 发条件必须使用S7-PDIAG语言编写，S7-PDIAG语言包含下列基本指令：AND与操作，例如表达式为 M1.1 AND M1.2，如果M1.1与M1.2为1,表达式结果为1；ONDT执行信号ON延时，例如表达式为ONDT （M1.1,T#2S），如果M1.1为1并延时2秒后表达式结果为1； EN存入下降沿结果，例如表达式为EN（M1.1），M1.1产生下降沿时表达式结果为1，M1.1再次为1时，表达 式结果为0；EP存入上升沿结果，与EN相反；NOT取反，例如表达式为NOT M1.1,如果M1.1为0时表达式结果为1；OR或操作，例如表达式为M1.1 OR M1.2，如果M1.1与M1.2其中一个为1,表达式结果为1；SRT置位复位延时，例如表达式为SRT（M1.1,M1.2 T#2S），如果M1.1为1 （沿信号）2秒后，表达式结果为1,如 果如果M1.1再次为1,表达式结果为0, 2秒后表达式结果为1,如果M1.2为1 （沿信号），表达式结果为0。XOR异或，例如表达式为M1.1 XOR M1.2，当M1.1与M1.2不相同时表达式结果为1。如果在一个表达式中使用多个指令，指令的优先级参考表1表1： S7-PDIAG指令优先级指令优先级()1EP, EN, ONDT, SRT2NOT3AND4XOROR在“Meassage”栏中设定信号触发的消息和优先级，配置完成后点击9K”键确认。2.3运动监控运动监控对用户编写的定位过程进行监控，运动监控有下列几种监控方式：1）执行监控（Action Monitoring）当启动命令执行后，在设定的时间内没有到达定位的位置邙限位信号），触发消息的生成。执行监控的设置界面 如图5所示：图5运动监控一执行监控功能设置界面执行监控界面中使用S7-DIAG语言预先设定触发条件并不可以修改，如图5中，如果M1.2为1 （执行），20秒 后M1.1 （限位开关）没有到达，触发报警消息。2）启动监控（Startup Monitoring）如果启动命令发出后，在设定的时间内没有动作，则触发消息，这与用户生成的启动失败的报警过程相同，启动 监控的设置界面如图6所示：图6运动监控一启动监控功能设置界面启动监控界面中使用S7-DIAG语言预先设定触发条件并不可以修改，如图6中，如果M1.2为1 （执行），1秒 后M1.1 （限位开关）为1 （物体没有移动），触发报警消息。3）定位监控（Reaction Monitoring）当定位任务完成后但是并没有达到要求的位置，在设定的时间延时后触发报警消息，满足定位范围需要附加的限 位开关，定位监控的设置界面如图7所示：图7运动监控一定位监控功能设置界面定位监控界面中使用S7-DIAG语言预先设定触发条件并不可以修改，如图7中，如果M1.2为1 （定位完成），M1.1 （限位开关）不为1 （辅助限位开关），1秒后触发报警消息。4）连锁监控（Interlock Monitoring）检测控制命令触发后连锁条件是否满足，连锁监控的设置界面如图8所示：图8运动监控一连锁监控功能设置界面连锁监控界面中使用S7-DIAG语言预先设定触发条件并不可以修改，如图8中，如果M1.2为1 （命令触发）1 秒后，M1.1 （连锁条件）不满足（为0）,触发报警消息。注意：运动监控只适合用户编写的简单位置控制，所有监视通过行程开关、接近开关等来实现，西门子所有定位模块都 包含上述故障监控，不需要使用S7-DIAG软件实现。3. 替代功能使用替代功能可以在消息文本中插入故障触发时某一个过程值或在编译时生成替代文本。3.1插入过程值在消息文本中可以插入一个故障触发时的过程值，如图8所示，在“Record Associated Value”定义一个过程值，如 MD12，在文本中使用1X%显示格式替代MD12，显示格式可以参考S7_DAIG手册，例如6d表示以十进制 显示，数值最大为6位，U表示无符号十进制数，没有位数限制。例如输入的消息文本为“ACTION FAILURE,PRESSURE VALUE = 1X%6D”，如果 MD12 为 123，在 HMI 显示的文本为“ACTION FAILURE,PRESSURE VALUE =123”。3.2文本替代值如果监控一个FB块的形参，这个FB块又在其它的FB块中作为形参多次调用，这样在初始的FB块定义的消息 文本只能作为一个模板，无法表示其它多次嵌套调用该FB而生成的消息文本，在消息文本模板中使用$替代符 号$，例如“U2”表示在编译时使用作为形参的FB名称替代U,2表示FB被调用2次（两个单元），详细替代符 号参考S7_DAIG手册。4. 配置一个消息下面以例子的方式介绍消息的生成。1）首先在LAD/STL/FBD程序编辑器，点击需要监控的地址，按鼠标右键，选择“Special Object Properties”-“Monitoring”进入消息配置界面，如图9所示：图9监控设置界面在“Template”中选择监控的类型，点击汎ew”键进入消息配置界面（参考图3图8）,按照模板提供的选择配置 消息，配置完成后点击“OK”键确认。按上述的方法配置所需的消息。2）选择BLOCK文件夹，点击“ Options”-“Configure Process Diagnostics命令进入过程诊断配置界面如图10所示:-st | 57 Program(l)NameInstancesfDBSj F匚勺 OBs) -o Standard Group-G DB100/FB100 DBDBlOO.m-旦 T沖es (FBs)口 I FB1OO Motion_to_Lir -Symbolsg Inputs 归Outputs 日 Bit nemary 型 Templatesele2flf2JiJJ-L-L图10过程诊断配置界面点击菜单Options-Customize设置编译选项，如图11所示:图11过程诊断编译设定界面选择Using Auxiliary Networks”配置附加程序段选项后，如触发故障，可以在HMI中显示引起故障的程序和原因, 如果故障原因带有M和Q将会被输入替代，参考如下程序：A M1.1A I1.1=M1.2 /监控点A 11.2=M1.1如果M1.2为1触发报警消息，在HMI显示故障程序为：A I1.2A I1.1=M1.2如果没有选择该选项，则在HMI显示故障程序为：A M1.1A I1.1=M1.2在“Default Settings”栏中设定故障检测和初始状态检测需要调用的功能块和相应的报警数据块，如图12所示:图12缺省设置界面设置完成后点击确认键推出。3)点击Options”- Exclusion Addresses”或 Termination Addresses 配置排除地址(Exclusion Addresses)和终止地 址(Termination Addresses )。排除地址和终止地址都是作用于附加程序段(Auxiliary Networks )的，如果在排除地址设置中选择某个地址，例 如I1.1，如果故障触发时，在HMI显示故障程序中将不在显示I1.1。选择生成附加程序段后，所有的故障程序在HMI中将直接显示输入地址，如果在某段程序中不需要显示附加程 序段，则可以使用终止地址，例如选择M1.1，当M1.1为1时，同时故障触发，在HMI显示的故障程序为。A Ml.lA Il.l=M1.24）编译过程诊断，选择菜单命令“Process Diagnostics”-“Compile Completely”，生成相应的诊断程序。5）在OB1中调用FB44（按照缺省设置），FB44内部自动调用FB45, FB44的调用示例如下：CALL FB 44 , DB44PDIAGZyklus:=#OB1_SCAN_1 /OB1 的开始信息。5. 显示一个消息在相同的项目中插入SIMATIC OP站双击该站，打开ProTool项目。选择面板类型后，点击“0K”键完成项目的创 建，然后在ProTool中的“Controllers”中建立面板和PLC的通讯连接。点击菜单命令,$ystem”-“ProAgent”将配置的诊断信息添加到HMI系统中，如图13所示：（在PROTOOL中需 要安装ProAgent软件，否则在菜单“System”下没有“ProAgent”项。ProAgent软件可在ProTool/Pro欧洲版的CD 中找到）图13 HMI ProAgent设置界面配置完成后点击“0K ”键确认。在画面中加入消息显示窗口，如果触发故障事件，用户配置的消息文本将显示在消息窗口中。如果需要可以插入“Detail VIEW”窗口，在该窗口中可以显示故障的触发时间（故障程序）；“Unit VIEW”显示 S7-PDIAG 提供的 UDT_Unit 和 UDT_S_Unit 信息;“Motion VIEW”显示 S7-PDIAG 提供的 UDT _Motion 的信息, UDT的数据格式不能修改，画面的功能这里不再详细介绍。关键词S7-PDIAG，过程诊断，ProAgent