第六章 S7-300PLC故障诊断

第六章第六章 S7-300PLC S7-300PLC故障诊故障诊断断7.1 了解了解S7-300 PLC的基本故障种类的基本故障种类n n一般一般PLCPLC的故障主要有外部故障或是内部错误造成。外部故障时由外的故障主要有外部故障或是内部错误造成。外部故障时由外部传感器或执行机构的故障等引发部传感器或执行机构的故障等引发PLCPLC产生故障，可能会使整个系统产生故障，可能会使整个系统停机，甚至烧坏停机，甚至烧坏PLCPLC。n n而内部错误是而内部错误是PLCPLC内部的功能性错误或编成错误造成的，可以使系统内部的功能性错误或编成错误造成的，可以使系统停机。停机。S7-300S7-300具有很强的错误（或称故障）检测和处理能力，具有很强的错误（或称故障）检测和处理能力，CPUCPU检检测到某种错误后，操作系统调用对应得组织块，用户可以在组织块中测到某种错误后，操作系统调用对应得组织块，用户可以在组织块中编程，对发生的错误采取相应的措施。对于大多数错误，如果没有给编程，对发生的错误采取相应的措施。对于大多数错误，如果没有给组织块编程，出现错误时组织块编程，出现错误时CPUCPU将进入将进入STOPSTOP模式。模式。n n被被S7 CPUS7 CPU检测到并且用户可以通过组织块对其进行处理的错误分为两检测到并且用户可以通过组织块对其进行处理的错误分为两类：类：n n1 1、异步错误、异步错误n n异步错误是与异步错误是与PLCPLC的硬件或操作系统密切相关的错误，与程序执行无的硬件或操作系统密切相关的错误，与程序执行无关，但异步错误的后果一般比较严重。关，但异步错误的后果一般比较严重。n n2 2、同步错误、同步错误n n同步错误是与执行用户程序有关的错误，程序中如果有不正确的地址同步错误是与执行用户程序有关的错误，程序中如果有不正确的地址区，错误的编号或错误的地址，都会出现同步错误，操作系统将调用区，错误的编号或错误的地址，都会出现同步错误，操作系统将调用同步错误同步错误OBOB。7.2 掌握掌握PLC的常规维护及故障排除的常规维护及故障排除的方法的方法n n为了保障系统的正常运行，定期对PLC系统进行维护和检查是必不可少的，而且还必须熟悉一些故障诊断和排除方法。n n7.2.1 检查与维护n n7.2.2 外部故障的排除方法n n7.2.3 内部错误的故障诊断7.2.1 检查与维护检查与维护n n一、定期检查一、定期检查n nPLC是一种工业控制设备，尽管在可靠性方面采取了许多措施，但工作环境对PLC影响还是很大的。所以，通常每隔半年时间应对PLC作定期检查。如果PLC的工作条件不符合表7-1规定的标准，就要做一些应急处理，以便使PLC工作在规定的标准环境。表表表表7-1 7-1 周期性检查一览表周期性检查一览表周期性检查一览表周期性检查一览表检查项目检查项目 检查内容检查内容 标准标准 交流电源交流电源电压电压稳定度稳定度 n n测量加在测量加在PLCPLC上的电压是否为额定值？上的电压是否为额定值？n n电源电压是否出现频繁急剧的变化？电源电压是否出现频繁急剧的变化？n n电源电压必须在工作电压电源电压必须在工作电压范围内范围内n n电源电压波动必须在允许电源电压波动必须在允许范围内范围内 工作环境工作环境温度、湿度温度、湿度震动、灰尘震动、灰尘 温度和湿度是否在相应的变化范围内？温度和湿度是否在相应的变化范围内？（当（当PLCPLC安装在仪表板上时，仪表上的温度安装在仪表板上时，仪表上的温度可以认为是可以认为是PLCPLC的环境温度。）的环境温度。）温度温度055055相对湿度相对湿度85%85%以以下振幅小于下振幅小于0.5mm0.5mm（1055Hz1055Hz）无大量灰）无大量灰尘、盐分和铁屑尘、盐分和铁屑安装条件安装条件 n n基本单元和扩展单元是否安装牢固？基本单元和扩展单元是否安装牢固？n n基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好？插好？n n接线螺钉是否松动？接线螺钉是否松动？n n外部接线是否损坏？外部接线是否损坏？n n安装螺钉必须上紧安装螺钉必须上紧n n联接电缆不能松动联接电缆不能松动n n联接螺钉不能松动联接螺钉不能松动n n外部接线不能有任何外观外部接线不能有任何外观异常异常 使用寿命使用寿命 n n锂电池电压是否降低？锂电池电压是否降低？n n继电器输出触点继电器输出触点锂电池工作锂电池工作5 5年左右年左右继电器输出触点寿命继电器输出触点寿命300300万次万次（35V35V以上）以上）二、日常维护二、日常维护n nPLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本上没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机内存（RAM），计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约5年，当锂电池的电压逐渐降低达一定程度时，PLC基本单元上的电池电压跌落指示灯会亮。提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可以保持一周左右，必须更换电池，这是日常维护的主要内容。调换锂电池的步骤：调换锂电池的步骤：n n1 1、在拆装之前，应先让、在拆装之前，应先让PLCPLC通电通电15S15S以上，这样以上，这样可使作为内存备用电源的电容器充电，在锂电池可使作为内存备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对断开后，该电容可对PLCPLC作短暂供电，以保护作短暂供电，以保护RAMRAM中的信息不丢失。中的信息不丢失。n n2 2、断开、断开PLCPLC的交流电源。的交流电源。n n3 3、打开基本单元的电池盖板。、打开基本单元的电池盖板。n n4 4、取下旧电池，装上新电池。、取下旧电池，装上新电池。n n5 5、盖上电池盖板。、盖上电池盖板。n n更换电池的时间要尽量短，一般不允许超过更换电池的时间要尽量短，一般不允许超过3min3min。如果时间过长，如果时间过长，RAMRAM中的程序将丢失。中的程序将丢失。7.2.2 外部故障的排除方法外部故障的排除方法n nPLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备发生故障，都可用PLC上具有诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。一、故障查找一、故障查找一、故障查找一、故障查找n n1 1、总体检查、总体检查n n根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图细化，以找出具体故障，如图7-17-1所示。所示。2 2、电源故障检查、电源故障检查、电源故障检查、电源故障检查n n电源等不亮部需要对供电系统进行检查，检查流程图如图电源等不亮部需要对供电系统进行检查，检查流程图如图7-27-2所示。所示。3 3、运行故障检查、运行故障检查、运行故障检查、运行故障检查n n电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行，检查流程图如图异常而终止了正常运行，检查流程图如图7-37-3所示。所示。4 4、输入输出故障检查、输入输出故障检查、输入输出故障检查、输入输出故障检查n n输入输出是输入输出是PLCPLC与外部设备进行信息交流的信道，其是否正常工作，除了和与外部设备进行信息交流的信道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险管等组件状态有关。输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险管等组件状态有关。图图7-47-4和图和图7-57-5分别所示的是输入检查流程和输出检查流程分别所示的是输入检查流程和输出检查流程。n n图图7-4 7-4 输入检查流程图输入检查流程图图图7-5 7-5 输出检查流程图输出检查流程图5 5、外围环境的检查、外围环境的检查、外围环境的检查、外围环境的检查n n影响PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。二、故障的处理二、故障的处理二、故障的处理二、故障的处理n n不同故障产生的原因不同，它们也有不同的处理方法，具体请见下表所列。不同故障产生的原因不同，它们也有不同的处理方法，具体请见下表所列。n n表表7-2 CPU7-2 CPU装置、装置、I/OI/O扩展装置故障处理扩展装置故障处理序序号号 异常现象异常现象 可能原因可能原因 处理处理 1 1POWERLEDPOWERLED灯不亮灯不亮1 1、电压切换端子设定不良、电压切换端子设定不良2 2、保险丝熔断、保险丝熔断正确设定切换端子正确设定切换端子更换保险丝更换保险丝2 2保险丝多次熔断保险丝多次熔断 1 1、电压切换端子设定不良、电压切换端子设定不良2 2、线路短路或烧坏、线路短路或烧坏正确设定切换端子正确设定切换端子更换电源单元更换电源单元3 3RUNLEDRUNLED灯不亮灯不亮 1 1、程序错误、程序错误2 2、电源线路、电源线路不良不良3 3、I/OI/O单元号重复单元号重复4 4、远程远程I/OI/O电源关，无终端电源关，无终端修改程序修改程序 更换更换CPUCPU单元单元修改修改I/OI/O单元号单元号接通电源接通电源4 4运行中输出端没闭合（运行中输出端没闭合（POWERPOWER灯灯亮）亮）电源回路不良电源回路不良更换更换CPUCPU单元单元 5 5编号以后的继电器不动作编号以后的继电器不动作 I/OI/O总线不良总线不良 更换基板单元更换基板单元6 6特定的继电器编号的输出（入）接特定的继电器编号的输出（入）接通通 I/OI/O总线不良总线不良 更换基板单元更换基板单元7 7特定单元的所有继电器不接通特定单元的所有继电器不接通 I/OI/O总线不良总线不良 更换基板单元更换基板单元序号序号异常异常现现象象可能原因可能原因处处理理1 1输输入全部不接通（入全部不接通（动动作指示灯也作指示灯也灭灭）1 1、未加外部、未加外部输输入入电压电压供供电电2 2、外部、外部输输入入电压电压低低加加额额定定电电源源电压电压3 3、端子螺、端子螺钉钉松松动动拧紧拧紧4 4、端子板、端子板联联接器接触不良接器接触不良把端子板把端子板补补充插入、充插入、锁紧锁紧。更。更换换端子板端子板联联接器接器2 2输输入全部断开（入全部断开（输输入指示灯也入指示灯也灭灭）输输入回路不良入回路不良更更换单换单元元3 3输输入全部不关断入全部不关断输输入回路不良入回路不良更更换单换单元元4 41616特定特定继电继电器器编编号的号的输输入不接通入不接通1 1、输输入器件不良入器件不良更更换输换输入器件入器件2 2、输输入配入配线线断断线线检查输检查输入配入配线线3 3、端子螺、端子螺钉钉松松驰驰拧紧拧紧4 4、端子板、端子板联联接器接触不良接器接触不良把端子板把端子板补补充插入、充插入、锁紧锁紧。更。更换换端子板端子板联联接器接器5 5、外部、外部输输入接触入接触时间时间短短调调整整输输入入组组件件6 6、输输入回路不良入回路不良更更换单换单元元7 7、程序的、程序的OUTOUT指令中用了指令中用了输输入入继电继电器器编编号号修改程序修改程序5 5特定特定继电继电器器编编号的号的输输入不关断入不关断1 1、输输入回路不良入回路不良更更换组换组件件2 2、程序的、程序的OUTOUT指令中用了指令中用了输输入入继电继电器器编编号号修改程序修改程序6 6输输入不入不规则规则ON/OFFON/OFF动动作作1 1、外部、外部输输入入电压电压低低使外部使外部输输入入电压电压在在额额定定值值范范围围2 2、噪音引起的、噪音引起的误动误动作作抗干抗干扰扰措施：措施：安装安装绝缘变压绝缘变压器、安装尖峰抑制器、用屏蔽器、安装尖峰抑制器、用屏蔽线线配配线线等等3 3、端子螺、端子螺钉钉松松动动拧紧拧紧4 4、端子板、端子板联联接器接触不良接器接触不良把端子板把端子板补补充插入、充插入、锁紧锁紧。更。更换换端子板端子板联联接器接器7 7异常异常动动作的作的继电继电器器编编号号为为8 8点点单单位位1 1、COMCOM端螺端螺钉钉松松动动拧紧拧紧2 2、端子板、端子板联联接器接触不良接器接触不良把端子板把端子板补补充插入、充插入、锁紧锁紧。更。更换换端子板端子板联联接器接器3 3、CPUCPU不良不良更更换换CPUCPU单单元元8 8输输入入动动作指示灯不亮（作指示灯不亮（动动作正常）作正常）LEDLED灯坏灯坏更更换单换单元元表7-3 输入单元故障处理序序号号异常异常现现象象可能原因可能原因处处理理1 1输输出全部不接通出全部不接通1 1、未加、未加负载电负载电源源加加电电源源2 2、负载电负载电源源电压电压低低使使电电源源电压为额电压为额定定值值3 3、端子螺、端子螺钉钉松松动动拧紧拧紧4 4、端子板、端子板联联接器接触接器接触不良不良把端子板把端子板补补充插入、充插入、锁锁紧紧。更。更换换端子板端子板联联接器接器5 5、保、保险丝险丝熔断熔断更更换换保保险丝险丝6 6、I/OI/O总线总线接触不良接触不良更更换单换单元元7 7、输输出回路不良出回路不良更更换单换单元元2 2输输出全部不关断出全部不关断输输出回路不良出回路不良更更换单换单元元3 3特定特定继电继电器器编编号的号的输输出不接通（出不接通（动动作作指示灯指示灯灭灭）1 1、输输出接通出接通时间时间短短更更换单换单元元2 2、程序中指令的、程序中指令的继电继电器器编编号重复号重复修改程序修改程序3 3、输输出回路不良出回路不良更更换单换单元元4 4特定特定继电继电器器编编号的号的输输出不接通（出不接通（动动作作指示灯亮）指示灯亮）1 1、输输出器件不良出器件不良更更换输换输出器件出器件2 2、输输出配出配线线断断线线检查输检查输出出线线3 3、端子螺、端子螺钉钉松松动动拧紧拧紧4 4、端子、端子联联接接触不良接接触不良端子充分插入、端子充分插入、拧紧拧紧5 5、继电继电器器输输出不良出不良更更换继电换继电器器6 6、输输出回路不良出回路不良更更换单换单元元5 5特定特定继电继电器器编编号的号的输输出不关断（出不关断（动动作作指示灯指示灯灭灭）1 1、输输出出继电继电器不良器不良更更换继电换继电器器2 2、由于漏、由于漏电电流或残余流或残余电压电压而不能关断而不能关断更更换负载换负载或加假或加假负载电负载电阻阻6 6特定特定继电继电器器编编号的号的输输出不关断（出不关断（动动作作指示灯亮）指示灯亮）1 1、程序、程序OUTOUT指令的指令的继继电电器器编编号重复号重复修改程序修改程序2 2、输输出回路不良出回路不良更更换单换单元元7 7输输出出出出现现不不规则规则的的ON/OFFON/OFF现现象象1 1、电电源源电压电压低低调调整整电压电压2 2、程序、程序OUTOUT指令的指令的继继电电器器编编号重复号重复修改程序修改程序3 3、噪音引起的、噪音引起的误动误动作作抗噪音措施：抗噪音措施：装抑制器、装装抑制器、装绝缘变压绝缘变压器、用屏蔽器、用屏蔽线线配配线线等等4 4、端子螺、端子螺钉钉松松动动拧紧拧紧5 5、端子、端子联联接接触不良接接触不良端子充分插入、端子充分插入、拧紧拧紧8 8异常异常动动作的作的继电继电器器编编号号为为8 8点点单单位位1 1、COMCOM端子螺端子螺钉钉松松动动拧紧拧紧2 2、端子、端子联联接接触不良接接触不良端子充分插入、端子充分插入、拧紧拧紧3 3、保、保险丝险丝熔断熔断更更换换保保险丝险丝4 4、CPUCPU不良不良更更换换CPUCPU单单元元9 9输输出指示灯不亮出指示灯不亮（动动作正常）作正常）LEDLED灯坏灯坏更更换单换单元元表7-4输出单元故障处理7.2.3 内部错误的故障诊断内部错误的故障诊断n nS7-300具有非常强大的故障诊断功能，通过STEP 7编程软件可以获得大量的硬件故障与编程错误的信息，使用户能迅速地查找到故障。n n这里的诊断是指S7-300内部集成的错误识别和记录功能，错误信息在CPU的诊断缓冲区内。有错误或事件发生时，标有日期和时间的信息被保存到诊断缓冲区，时间保存到系统的状态表中，如果用户已对有关的错误处理组织块编程，CPU将调用该组织块。一、故障诊断的基本方法一、故障诊断的基本方法一、故障诊断的基本方法一、故障诊断的基本方法n n在在SIMATICSIMATIC管理器中用菜单命令管理器中用菜单命令“View”“Online”“View”“Online”打开再现窗口。打打开再现窗口。打开所有的站，查看是否有开所有的站，查看是否有CPUCPU显示了指示错误或故障的诊断符号。显示了指示错误或故障的诊断符号。n n诊断符号用来形象直观地表示模块的运行模式和模块的故障状态，如诊断符号用来形象直观地表示模块的运行模式和模块的故障状态，如图图7-67-6所示。如果模块有诊断信息，在模块符号上将会增加一个诊断符所示。如果模块有诊断信息，在模块符号上将会增加一个诊断符号，或者模块符号的对比度降低。号，或者模块符号的对比度降低。图7-6 诊断符号n n诊断符号诊断符号“当前组态与实际组态不匹配当前组态与实际组态不匹配”表示被组态的模块表示被组态的模块不存在，或者插入了与组态的模块的型号不同的模块。不存在，或者插入了与组态的模块的型号不同的模块。n n诊断符号诊断符号“无法诊断无法诊断”表示无线上连接，或该模块不支持模表示无线上连接，或该模块不支持模块诊断信息，例如电源模块或子模块。块诊断信息，例如电源模块或子模块。n n“强制强制”符号表示在该模块上有变量被强制，即在模块的用符号表示在该模块上有变量被强制，即在模块的用户程序中有变量被赋予一个固定植，该数据值不能被程序户程序中有变量被赋予一个固定植，该数据值不能被程序改变。改变。“强制强制”符号可以与其它符号组合在一起显示，如图符号可以与其它符号组合在一起显示，如图7-67-6中中“强制与运行强制与运行”符号。符号。n n从在线的从在线的SIMATICSIMATIC管理器的窗口、在线的硬件诊断功能打管理器的窗口、在线的硬件诊断功能打开的快速窗口和在线的硬件组态窗口（诊断窗口），都可开的快速窗口和在线的硬件组态窗口（诊断窗口），都可以观察到诊断符号。以观察到诊断符号。n n通过观察诊断符号，可以判断通过观察诊断符号，可以判断CPUCPU模块的运行模式，是否模块的运行模式，是否有强制变量，有强制变量，CPUCPU模块和功能模块（模块和功能模块（FMFM）受否有故障。）受否有故障。n n打开在线窗口，在打开在线窗口，在SIMATICSIMATIC管理器中执行菜单命令管理器中执行菜单命令“PLC”“Diagnostic/Setting”“Hardware Diagnostics”“PLC”“Diagnostic/Setting”“Hardware Diagnostics”，将，将打开硬件诊断快速浏览窗口。在该窗口中显示打开硬件诊断快速浏览窗口。在该窗口中显示PLCPLC的状态，的状态，看到诊断功能的模块的硬件故障，双击故障模块可以获得看到诊断功能的模块的硬件故障，双击故障模块可以获得详细的故障信息。详细的故障信息。二、利用二、利用二、利用二、利用CPUCPU诊断缓冲区进行详细故障诊断诊断缓冲区进行详细故障诊断诊断缓冲区进行详细故障诊断诊断缓冲区进行详细故障诊断n n建立与建立与PLCPLC的在线连接后，在的在线连接后，在SIMATICSIMATIC管理器中选择要检管理器中选择要检查的站，执行菜单命令查的站，执行菜单命令“PLC”“Diagnostics/Setting”“Module Information”“PLC”“Diagnostics/Setting”“Module Information”，如，如图图7-77-7所示，将打开模块信息窗口，显示该站中所示，将打开模块信息窗口，显示该站中CPUCPU的信息的信息。在快速窗口中使用。在快速窗口中使用“Module Information”“Module Information”。图7-7 打开CPU诊断缓冲区n n在模块信息窗口中的诊断缓冲区（在模块信息窗口中的诊断缓冲区（Diagnostic BufferDiagnostic Buffer）选项）选项中，给出了中，给出了CPUCPU中发生的事件一览表，选中中发生的事件一览表，选中“Events”“Events”窗口窗口中某一行的某一事件，下面灰色的中某一行的某一事件，下面灰色的“Details on”“Details on”窗口将显示窗口将显示所选事件的详细信息，见图所选事件的详细信息，见图7-87-8所示。使用诊断缓冲区可所示。使用诊断缓冲区可以对系统得错误进行分析，查找停机的原因，并对出现的以对系统得错误进行分析，查找停机的原因，并对出现的诊断时间分类。诊断时间分类。图7-8 CPU模块的在线模块信息窗n n诊断事件包括模块故障、过程写错误、诊断事件包括模块故障、过程写错误、CPUCPU中的系统错误、中的系统错误、CPUCPU运行模式的切运行模式的切换、用户程序的错误和用户用系统功能换、用户程序的错误和用户用系统功能SFC52SFC52定义的诊断事件。定义的诊断事件。n n在模块信息窗口中，编号为在模块信息窗口中，编号为1 1，位于最上面的事件是最近发生的事件。如果显，位于最上面的事件是最近发生的事件。如果显示因编程错误造成示因编程错误造成CPUCPU进入进入STOPSTOP模式，选择该事件，并点击模式，选择该事件，并点击“Open Block”“Open Block”按钮，按钮，将在程序编辑器中打开于错误有关的块，显示出错的程序段。将在程序编辑器中打开于错误有关的块，显示出错的程序段。n n诊断中断和诊断中断和DPDP从站诊断信息用于查找模块和从站诊断信息用于查找模块和DPDP从站中的故障原因。从站中的故障原因。n n“Memory”“Memory”（内存）选项给出了所选的（内存）选项给出了所选的CPUCPU或或M7M7功能模块的工作内存和装载内功能模块的工作内存和装载内存当前的使用情况，可以检查存当前的使用情况，可以检查CPUCPU或功能模块的装载内存中是否有足够的空间或功能模块的装载内存中是否有足够的空间用来存储新的块，如图用来存储新的块，如图7-97-9所示。所示。图7-9“Memory”选项n n“Scan Cycle Time”“Scan Cycle Time”（扫描循环时间）选项卡用于显示所选（扫描循环时间）选项卡用于显示所选CPUCPU或或M7M7功能模块功能模块的最小循环时间、最大循环时间和当前循环时间，如图的最小循环时间、最大循环时间和当前循环时间，如图7-107-10所示。所示。n n如果最长循环时间接近组态的最大扫描循环时间，由于循环时间的波动可能如果最长循环时间接近组态的最大扫描循环时间，由于循环时间的波动可能产生时间错误，此时应增大设置的用户程序最大循环时间（监控时间）。产生时间错误，此时应增大设置的用户程序最大循环时间（监控时间）。n n如果循环时间小于设置的最小循环时间，如果循环时间小于设置的最小循环时间，CPUCPU自动延长循环至设置的最小循自动延长循环至设置的最小循环时间。在这个延长时间内可以处理背景组织块（环时间。在这个延长时间内可以处理背景组织块（OB90OB90）。组态硬件时可以）。组态硬件时可以设置最大和最小循环时间。设置最大和最小循环时间。图7-10“Scan Cycle Time”选项n n“Time System”“Time System”（时间系统）选项卡显示当前日期、时间、（时间系统）选项卡显示当前日期、时间、运行的小时数以及时钟同步的信息，见图运行的小时数以及时钟同步的信息，见图7-117-11所示。所示。图7-11“Time System”选项n n“Performance Data”“Performance Data”（性能数据）选项卡给出了所选模块（性能数据）选项卡给出了所选模块（CPU/FMCPU/FM）可以使用的地址区和可以使用的）可以使用的地址区和可以使用的OBOB、SFBSFB、和和SFCSFC，见图，见图7-127-12所示。所示。图7-12“Performance Data”选项n n“Communication”“Communication”（通信）选项卡给出了所选模块的传输（通信）选项卡给出了所选模块的传输速率、可以建立的连接个数和通信处理占扫描周期的百分速率、可以建立的连接个数和通信处理占扫描周期的百分比，如图比，如图7-137-13所示。所示。图7-13“Communication”选项n n“Stacks”“Stacks”（堆栈）选项卡只能在（堆栈）选项卡只能在STOPSTOP模式或模式或HOLDHOLD（保持）模式下调用，显示所选模块的（保持）模式下调用，显示所选模块的B B（块）堆栈。还可以显示（块）堆栈。还可以显示I I（中断）堆栈、（中断）堆栈、L L（局（局域）堆栈以及嵌套深度堆栈。可以跳转到使块中域）堆栈以及嵌套深度堆栈。可以跳转到使块中断的故障点，判明引起停机的原因。断的故障点，判明引起停机的原因。n n在模块信息窗口各选项卡的上面显示了附加的信在模块信息窗口各选项卡的上面显示了附加的信息，例如所选模块的在线路径、息，例如所选模块的在线路径、CPUCPU的操作模式的操作模式和状态（例如出错或和状态（例如出错或OKOK）、所选模块的操作模式，）、所选模块的操作模式，如果它有自己的操作模式的话（例如如果它有自己的操作模式的话（例如CP342-5CP342-5）。）。n n从从 （“Accessible Nodes”“Accessible Nodes”窗口）打开的非窗口）打开的非CPUCPU模块模块的模块信息中，不能显示的模块信息中，不能显示CPUCPU本身的操作模式和本身的操作模式和所选模块的状态。所选模块的状态。三、错误处理组织块三、错误处理组织块三、错误处理组织块三、错误处理组织块n n组织块是操作系统与用户程序之间的接口。组织块是操作系统与用户程序之间的接口。S7S7提提供了各种不同的组织块（供了各种不同的组织块（OBOB），用组织块可以创），用组织块可以创建在特定时间执行的程序和响应特定事件的程序。建在特定时间执行的程序和响应特定事件的程序。n n当系统程序可以检测下列错误：不正确的当系统程序可以检测下列错误：不正确的CPUCPU功功能、系统程序执行中的错误、用户程序中的错误能、系统程序执行中的错误、用户程序中的错误和和I/OI/O中的错误。根据错误类型的不同，中的错误。根据错误类型的不同，CPUCPU设置设置为进入为进入STOPSTOP模式或调用一个错误处理模式或调用一个错误处理OBOB。n n当当CPUCPU检测到错误时，会调用适当的组织块，见检测到错误时，会调用适当的组织块，见表表7-57-5。如果没有相应的错误处理。如果没有相应的错误处理OBOB，CPUCPU将进入将进入STOPSTOP模式。用户可以在错误处理模式。用户可以在错误处理OBOB中编写如何中编写如何处理这种错误的程序，以减小或消除错误的影响。处理这种错误的程序，以减小或消除错误的影响。OBOB号号错误类错误类型型优优先先级级OB70OB70I/OI/O冗余冗余错误错误（仅仅H H系列系列CPUCPU）2525OB72OB72CPUCPU冗余冗余错误错误（仅仅H H系列系列CPUCPU）2828OB73OB73通信冗余通信冗余错误错误（仅仅H H系列系列CPUCPU）3535OB80OB80时间错误时间错误2626OB81OB81电电源源错误错误26/2826/28OB82OB82诊诊断中断断中断OB83OB83插入插入/取出模取出模块块中断中断OB84OB84CPUCPU硬件故障硬件故障OB85OB85优优先先级错误级错误OB86OB86机架故障或分布式机架故障或分布式I/OI/O的站故的站故障障OB87OB87通信通信错误错误OB121OB121编编程程错误错误引起引起错误错误的的OBOB的的优优先先级级OB122OB122I/OI/O访问错误访问错误表7-5 错误处理组织块n n为避免发生某种错误时CPU进入停机，可以在CPU中建立一个对应的空的组织块。用户可以利用OB中的变量声明表提供的信息来判别错误的类型。n n根据S7 CPU检测到并且用户可以通过组织块对其进行处理的错误分为异步错误和同步错误。1 1、异步错误组织块、异步错误组织块、异步错误组织块、异步错误组织块n n异步错误是与PLC的硬件或操作系统密切相关的错误，与程序执行无关。异步错误的后果一般都比较严重。异步错误对应的组织块为OB70OB73和OB80OB87，有最高的优先级。操作系统检测到一个异步错误时，将启动相应的OB。（1 1）时间错误处理组织块（）时间错误处理组织块（）时间错误处理组织块（）时间错误处理组织块（OB80OB80）n nOBOB执行时出现故障执行时出现故障S7-300 CPUS7-300 CPU的操作系统调用的操作系统调用OB80OB80。这样的故障包括循环时间超出、执行。这样的故障包括循环时间超出、执行OBOB时应答故障、向前移动时间以致于跃过了时应答故障、向前移动时间以致于跃过了OBOB的启的启动的时间、动的时间、CLRCLR后恢复后恢复RUNRUN方式。方式。n n如果当循环中断如果当循环中断OBOB仍在执行前一次调用时，该仍在执行前一次调用时，该OBOB块的启动事件发生，操作系统调用块的启动事件发生，操作系统调用OB80OB80。如。如果果OB80OB80未编程，未编程，CPUCPU变为变为STOPSTOP方式，可以使用方式，可以使用SFC39SFC39至至4242封锁或延时和在使用时间故障封锁或延时和在使用时间故障OBOB。n n如果在同一个稍描周期中由于扫描时间超出如果在同一个稍描周期中由于扫描时间超出OB80OB80被调用两次，被调用两次，CPUCPU就变为就变为STOPSTOP方式，可以通过在方式，可以通过在程序中适当的位置调用程序中适当的位置调用SFC43“RE_TRIGR”SFC43“RE_TRIGR”来避免来避免这种情况。这种情况。打开OB80可以从OB80的临时变量中得到故障信息，见图7-14所示。图7-14 OB80的临时变量变变量量类类型型描述描述OB80_EV_CLASSOB80_EV_CLASSBYTEBYTE事件事件级别级别和和标识标识：B#16#35B#16#35OB80_FLT_IDOB80_FLT_IDBYTEBYTE故障代故障代码码OB80_PRIORITYOB80_PRIORITYBYTEBYTE优优先先级级：在：在RUNRUN方式方式时时OB80OB80以以优优先先级级2626运行，运行，OBOB请请求求缓缓冲区溢出冲区溢出时时以以优优先先级级2828运行运行OB80_OB_NUMBROB80_OB_NUMBRBYTEBYTEOBOB号号OB80_RESERVED_1OB80_RESERVED_1BYTEBYTE保留保留OB80_RESERVED_2OB80_RESERVED_2BYTEBYTE保留保留OB80_ERROR_INFOOB80_ERROR_INFOWORDWORD故障信息：根据故障代故障信息：根据故障代码码OB80_ERR_EV_CLASSOB80_ERR_EV_CLASSBYTEBYTE引起故障的启引起故障的启动动事件的事件事件的事件级别级别OB80_ERR_EV_NUMOB80_ERR_EV_NUMBYTEBYTE引起故障的启引起故障的启动动事件的事件号事件的事件号OB80_OB_PRIORITYOB80_OB_PRIORITYBYTEBYTE故障信息：根据故障代故障信息：根据故障代码码OB80_OB_NUMOB80_OB_NUMBYTEBYTE故障信息：根据故障代故障信息：根据故障代码码OB80_DATE_TIMEOB80_DATE_TIMEDATE_AND_TIDATE_AND_TIMEMEOBOB被被调调用用时时的日期和的日期和时间时间4 4表7-6 OB80的变量申明表（2 2）电源故障处理组织块（）电源故障处理组织块（）电源故障处理组织块（）电源故障处理组织块（OB81OB81）n n与电源（仅对S7-400）或后备电池有关的故障事件发生时，S7-300 CPU的操作系统调用OB81，表7-7为OB81的变量申明表。n n如果OB81未编程，CPU并不转换为STOP方式。可以使用SFC39至42来禁用、延时或再使用电源故障（OB81）。变变量量类类型型描述描述OB81_EV_CLASSOB81_EV_CLASSBYTEBYTE事件事件级别级别和和标识标识：B#16#38B#16#38，离去事件；，离去事件；B#16#39B#16#39，到来事件到来事件OB81_FLT_IDOB81_FLT_IDBYTEBYTE故障代故障代码码OB81_PRIORITYOB81_PRIORITYBYTEBYTE优优先先级级：可通：可通过过STEP 7STEP 7选择选择（硬件（硬件组态组态）OB81_OB_NUMBROB81_OB_NUMBRBYTEBYTEOBOB号号OB81_RESERVED_1OB81_RESERVED_1BYTEBYTE保留保留OB81_RESERVED_2OB81_RESERVED_2BYTEBYTE保留保留OB81_MDL_ADDROB81_MDL_ADDRINTINT位位0 0至至2 2：机架号；位：机架号；位3 3：0=0=备备用用CPUCPU，1=1=主站主站CPUCPU；位位4 4至至7 7：11111111OB81_RESERVED_3OB81_RESERVED_3BYTEBYTE仅仅与部分故障代与部分故障代码码有关有关OB81_RESERVED_4OB81_RESERVED_4BYTEBYTEOB81_RESERVED_5OB81_RESERVED_5BYTEBYTEOB81_RESERVED_6OB81_RESERVED_6BYTEBYTEOB81_DATE_TIMEOB81_DATE_TIMEDATE_AND_TIMDATE_AND_TIME EOBOB被被调调用用时时的日期和的日期和时间时间表7-7 OB81的变量申明表（3 3）诊断中断处理组织块（）诊断中断处理组织块（）诊断中断处理组织块（）诊断中断处理组织块（OB82OB82）n n如果模块具有诊断能力又使能了诊断中断，当它检测到错误时，它输出一个诊断中断请求给CPU，以及错误消失时，操作系统都会调用OB82。当一个诊断中断被触发时，有问题的模块自动地在诊断中断OB的起动信息和诊断缓冲区中存入4个字节的诊断数据和模块的起始地址。可以用SFC39至42来禁用、延时或再使用诊断中断（OB82），表7-8描述了诊断中断OB82的临时变量。变变量量类类型型描述描述OB82_EV_CLASSOB82_EV_CLASSBYTEBYTE事件事件级别级别和和标识标识：B#16#38B#16#38，离去事件；，离去事件；B#16#39B#16#39，到来事件，到来事件OB82_FLT_IDOB82_FLT_IDBYTEBYTE故障代故障代码码OB82_PRIORITYOB82_PRIORITYBYTEBYTE优优先先级级：可通：可通过过SETP 7SETP 7选择选择（硬件（硬件组态组态）OB82_OB_NUMBROB82_OB_NUMBRBYTEBYTEOBOB号号OB82_RESERVED_1OB82_RESERVED_1BYTEBYTE备备用用OB82_IO_FLAGOB82_IO_FLAGBYTEBYTE输输入模板：入模板：B#16#54B#16#54；输输出模板：出模板：B#16#55B#16#55OB82_MDL_ADDROB82_MDL_ADDRWORDWORD故障故障发发生生处处模板的模板的逻辑逻辑起始地址起始地址OB82_MDL_DEFECTOB82_MDL_DEFECTBOOLBOOL模板故障模板故障OB82_INT_FAULTOB82_INT_FAULTBOOLBOOL内部故障内部故障OB82_EXT_FAULTOB82_EXT_FAULTBOOLBOOL外部故障外部故障OB82_PNT_INFOOB82_PNT_INFOBOOLBOOL通道故障通道故障OB82_EXT_VOLTAGEOB82_EXT_VOLTAGEBOOLBOOL外部外部电压电压故障故障OB82_FLD_CONNCTROB82_FLD_CONNCTRBOOLBOOL前前连连接器未插入接器未插入OB82_NO_CONFIGOB82_NO_CONFIGBOOLBOOL模板未模板未组态组态OB82_CONFIG_ERROB82_CONFIG_ERRBOOLBOOL模板参数不正确模板参数不正确OB82_MDL_TYPEOB82_MDL_TYPEBYTEBYTE位位0 0至至3 3：模板：模板级别级别；位；位4 4：通道信息存在；位：通道信息存在；位5 5：用：用户户信息存在；位信息存在；位6 6：来自替代的来自替代的诊诊断中断；位断中断；位7 7：备备用用OB82_SUB_MDL_ERROB82_SUB_MDL_ERRBOOLBOOL子模板子模板丢丢失或有故障失或有故障OB82_COMM_FAULTOB82_COMM_FAULTBOOLBOOL通通讯问题讯问题OB82_MDL_STOPOB82_MDL_STOPBOOLBOOL操作方式（操作方式（0 0：RUNRUN，1 1：STOPSTOP）OB82_WTCH_DOG_FLTOB82_WTCH_DOG_FLTBOOLBOOL看看门门狗定狗定时时器响器响应应OB82_INT_PS_FLTOB82_INT_PS_FLTBOOLBOOL内部内部电电源故障源故障OB82_PRIM_BATT_FLTOB82_PRIM_BATT_FLTBOOLBOOL电电池故障池故障OB82_BCKUP_BATT_FLTOB82_BCKUP_BATT_FLTBOOLBOOL全部后全部后备电备电池故障池故障OB82_RESERVED_2OB82_RESERVED_2BOOLBOOL备备用用OB82_RACK_FLTOB82_RACK_FLTBOOLBOOL扩扩展机架故障展机架故障OB82_PROC_FLTOB82_PROC_FLTBOOLBOOL处处理器故障理器故障OB82_EPROM_FLTOB82_EPROM_FLTBOOLBOOLEPROMEPROM故障故障OB82_RAM_FLTOB82_RAM_FLTBOOLBOOLRAMRAM故障故障OB82_ADU_FLTOB82_ADU_FLTBOOLBOOLADC/DACADC/DAC故障故障OB82_FUSE_FLTOB82_FUSE_FLTBOOLBOOL熔断器熔断熔断器熔断OB82_HW_INTR_FLTOB82_HW_INTR_FLTBOOLBOOL硬件中断硬件中断丢丢失失OB82_RESERVED_3OB82_RESERVED_3BOOLBOOL备备用用OB82_DATE_TIMEOB82_DATE_TIMEDATE_AND_TIMEDATE_AND_TIMEOBOB被被调调用用时时的日期和的日期和时间时间表7-8 OB82的变量申明表n n在编写在编写OB82OB82的程序时，要从的程序时，要从OB82OB82的起动信息中的起动信息中获得与出现的错误有关的更确切的诊断信息，例获得与出现的错误有关的更确切的诊断信息，例如是哪一个通道出错，出现的是哪种错误。使用如是哪一个通道出错，出现的是哪种错误。使用SFC51“RDSYSST”SFC51“RDSYSST”也可以读出模块的诊断数据，也可以读出模块的诊断数据，用用SFC52“WR_USMSG”SFC52“WR_USMSG”可以将这些信息存入诊断可以将这些信息存入诊断缓冲区。缓冲区。n n现在通过结合模板的短线诊测应用和现在通过结合模板的短线诊测应用和SFC51SFC51来说来说明诊断中断组织块明诊断中断组织块OB82OB82的使用方法的使用方法。n n首先，在首先，在SIMATICSIMATIC管理器中新建一个项目，插入一个管理器中新建一个项目，插入一个300300站。硬件组态，在机站。硬件组态，在机架上插入架上插入CPU 315-2DPCPU 315-2DP和一块具有中断功能模拟量输入模块和一块具有中断功能模拟量输入模块SM331SM331，配置，配置SM331SM331模块的模块的“Inputs”“Inputs”选项，选择选项，选择0-10-1通道组为通道组为2 2线制电流（线制电流（2DMU2DMU），其它通），其它通道组为电压，并注意模块的量程卡要与设置的相同。选中道组为电压，并注意模块的量程卡要与设置的相同。选中“Enable”“Enable”框中的框中的“Diagnostic Interrupt”“Diagnostic Interrupt”选项，选中选项，选中“Diagnostics”“Diagnostics”选项中的选项中的0-10-1通道组中的通道组中的“Group“Group Diagnostics”Diagnostics”和和“with Check for Wire Break”“with Check for Wire Break”选项，如图选项，如图7-157-15所示。所示。图7-15 硬件组态n n点击点击OKOK，然后双击，然后双击CPU 315-2DPCPU 315-2DP，选择，选择“Interrupts”“Interrupts”选项，可以看到选项，可以看到CPUCPU支持支持OB82OB82，见图，见图7-167-16所示。硬件组态完成后，保存编译，下载到所示。硬件组态完成后，保存编译，下载到CPUCPU中。中。图7-16 CPU中的“Interrupts”选项n n然后完成诊断程序。然后完成诊断程序。OB82OB82程序当在硬件组态中设定的诊断中断发生后执行，程序当在硬件组态中设定的诊断中断发生后执行，但但OB82OB82执行时可以通过它的临时变量执行时可以通过它的临时变量OB82_MDL_ADDROB82_MDL_ADDR读出产生诊断中断读出产生诊断中断的模块的逻辑地址。的模块的逻辑地址。STEP 7STEP 7不能时时监控程序的运行。不能时时监控程序的运行。n n在在SIMATICSIMATIC管理器中管理器中S7 ProgramS7 Program（1 1）下插入一个）下插入一个STL SourceSTL Source文件文件STL STL Source(1)Source(1)，如图，如图7-177-17所示。所示。图7-17 插入STL Source文件n n打开打开OB1OB1，在，在“Libraries”“Standard Libraries”“System Function Blocks”“Libraries”“Standard Libraries”“System Function Blocks”下找下找到到SFC51“RDSYSST DIAGNSTC”SFC51“RDSYSST DIAGNSTC”，按，按F1F1键，出现键，出现SFC51SFC51在线帮助信息，在帮在线帮助信息，在帮助信息的最低部点击助信息的最低部点击“Example for module diagnostics with the SFC51”“Example for module diagnostics with the SFC51”，然后点，然后点击击“STL Source File”“STL Source File”，选中全部，选中全部STL SourceSTL Source源程序拷贝到源程序拷贝到STL Source(1)STL Source(1)中，编中，编译保存。这是在译保存。这是在BlocksBlocks中生成中生成OB1OB1、OB82OB82、DB13DB13和和SFC51SFC51。n n打开打开OB82OB82，对其中的程序做简单的修改，将，对其中的程序做简单的修改，将1919和和2020行的程序拷贝到行的程序拷贝到gogo：后面，：后面，如图如图7-187-18所示。再进行保存，下载到所示。再进行保存，下载到CPUCPU中中。图7-18 OB82的程序修改n n下载完成后，将下载完成后，将CPUCPU上的模式选择开关切换到上的模式选择开关切换到“RUN”“RUN”状态，此时，状态，此时，CPUCPU上的上的“RUN”“RUN”灯和灯和“SF”“SF”灯会亮，灯会亮，SM331SM331模块上的模块上的“SF”“SF”灯也会亮。同时，查看灯也会亮。同时，查看CPUCPU的的诊断缓冲区可以获得相应的故障信息。诊断缓冲区可以获得相应的故障信息。n n打开打开DB13DB13数据块，在线监控，见图数据块，在线监控，见图7-197-19所示。因为通道断线是一到来事件，所示。因为通道断线是一到来事件，所以诊断信息存储到所以诊断信息存储到COMECOME数组中。数组中。图7-19 DB13中的数据变换n n本例中本例中COMECOME数组字节的含义接受如下：数组字节的含义接受如下：n nCOME1=B#16#DCOME1=B#16#D：表示通道错误，外部故障和模块问题；：表示通道错误，外部故障和模块问题；n nCOME2=B#16#15COME2=B#16#15：表示此段信息为模拟量模块的通道信：表示此段信息为模拟量模块的通道信息；息；n nCOME3=B#16#0COME3=B#16#0：表示：表示CPUCPU处于运行状态，无字节处于运行状态，无字节2 2中标中标示的故障信息；示的故障信息；n nCOME4=B#16#0COME4=B#16#0：表示无字节：表示无字节3 3中标示的故障信息；中标示的故障信息；n nCOME5=B#16#71COME5=B#16#71：表示模拟量输入；：表示模拟量输入；n nCOME6=B#16#8COME6=B#16#8：表示模块的每个通道有：表示模块的每个通道有8 8个诊断位；个诊断位；n nCOME7=B#16#8COME7=B#16#8：表示模块的通道数；：表示模块的通道数；n nCOME8=B#16#3COME8=B#16#3：表示：表示0 0通道错误和通道错误和1 1通道错误，其他通通道错误，其他通道正常；道正常；n nCOME9=B#16#10COME9=B#16#10：表示：表示0 0通道断线；通道断线；n nCOME10=B#16#10COME10=B#16#10：表示：表示1 1通道断线；通道断线；n nCOME11=B#16#0COME11=B#16#0：表示：表示2 2通道正常，其他通道与通道正常，其他通道与2 2通道相通道相同。同。（4 4）插入）插入）插入）插入/拔出模块中断组织块（拔出模块中断组织块（拔出模块中断组织块（拔出模块中断组织块（OB83OB83）n n当组态的模块插入当组态的模块插入/拔出后或在拔出后或在SETP 7SETP 7下修改了模块的参下修改了模块的参数并在数并在“RUN”“RUN”状态把所做修改下载到状态把所做修改下载到CPUCPU后，后，CPUCPU操作系操作系统调用统调用OB83OB83。n n在在“RUN”“RUN”、“STOP”“STOP”和和“STARTUP”“STARTUP”状态时每次组态的模块状态时每次组态的模块插入或拔出，就产生一个插入插入或拔出，就产生一个插入/拔出中断（电源模块、拔出中断（电源模块、CPUCPU、适配模块和适配模块和IMIM模块不能在这种状态下移出）。该中断引起模块不能在这种状态下移出）。该中断引起有关有关CPUCPU的诊断缓冲区和系统状态表的记录的诊断缓冲区和系统状态表的记录n n如果在如果在“RUN”“RUN”状态下拔出组态的模块，状态下拔出组态的模块，OB83OB83期启动。由期启动。由于仅以一秒的间隔监视模块的存在，如果模块被直接访问于仅以一秒的间隔监视模块的存在，如果模块被直接访问或当过程映像被刷新时可能首先检测出访问故障。如果在或当过程映像被刷新时可能首先检测出访问