S7-300 PLC 及应用(技能培训)

1、培训类别 （高技能培训）S7-300 PLC 及应用 M要求：自动传输、灌装、计数课题十二、故障诊断问题一、 系统诊断问题二、 参考数据问题三、 I,Q,M,T,C分配表问题一、 系统诊断一、故障的级别由系统检测出的故障PLC 内部记录、评估和指示故障 (作为规则: CPU STOP)模板故障信号电缆短路扫描时间超出 程序错误 (访问不存在的块)功能故障要求的功能或者不执行或者不正确地执行过程故障 (传感器/执行器、 电缆故障)逻辑编程错误 (在生成和启动时未发现) 二、STEP7 调试工具, 概述由系统检测出的故障:基本规则: CPU 处于 STOP(例如访问不存在的 DB)(信号模板的诊断

2、中断)调试工具:模板信息-诊断缓冲区-中断堆栈-块堆栈-局部堆栈硬件诊断故障功能故障:基本规则: CPU 处于 RUN(过程故障,例如断线)(逻辑编程错误，象双重赋值)调试工具:使能外设输出 (修改输出)监视 / 修改变量监视块 (块状态)参考数据-交叉参考-I/Q/M/T/C分配表-程序结构-无符号的地址-未使用的符号不论故障的原因是什么你都可以使用:强制块比较设置断点三、系统诊断 - 概述CPUI/Q 模块CPU 诊断检查系统错误程序诊断检查错误诊断中断错误 OB诊断缓冲区系统状态表诊断信息可诊断的模板检查错误并产生一个诊断中断 当操作系统识别出一个错误或STOP事件时，例如模式转换(RU

3、N - STOP)，操作系统将做如下反应： 出现的错误的原因和影响的信息被记录到诊断缓冲区中，并标有时间和日期。诊断缓冲区是CPU模板地为存储错误的FIFO缓冲区。诊断缓冲区的大小有赖于CPU型号 (例如：CPU 314 = 100个信息)。在FIFO缓冲区结构中，最近的信息覆盖最旧的信息。诊断缓冲区也不会被CPU存储器复位删除。系统反应 系统状态表，给出系统状态的信息，被刷新。 和该错误相关的错误 OB被调用。这就给用户执行他自己的错误处理的机会。 如果 CPU 在进入STOP时把STOP的原因通知所有的显示设备（例如PG或OP），硬件组态中CPU特性“Diagnostics/Clock ”

4、下的“Report Cause of STOP” 功能必须激活 。CPU信息 利用该功能可以在编程器或HMI设备上立即显示针对零星错误的错误信息。PG或OP所连接的CPU一诊断出错误时，一个信息窗口就会弹出来。Module 在菜单PLC - CPU Messages列出了所有连接SIMATIC Manager上的CPU，选项表分为4列：1.第一列中的图标用来表示该连接是否被外部设备中断。2.在“W”列中，可以激活或禁止系统诊断和用户诊断信息。3.在“A”列中，可以激活或禁止中断信息。 CPU信息功能将检查出现问题的模块是否支持诊断和中断功能。如果不支持，则显示错误信息。4.在“Module”列

5、中，输入模块的名字或S7程序的路径。显示CPU信息 可以修改存档的数目 (40 至 2000 条信息) 或清空存档信息。Options - Customize - Customize - CPU MessagesIncoming Messages通过“View“菜单可以选择以下选项：Place on Top :只要收到一条信息，“CPU Messages”窗口就会出现在前台，在窗口中显示该信息并同时存档。Leave in the Background :在后台接受信息并存档。即信息窗口出现在后台，也可以根据需要显示在前台。Ignore Message : 信息既不显示又不存档。Archive显

6、示CPU信息 模板信息功能从直接连接的模板读最重要的数据。你将在各页发现其他信息： CPU信息支持你在系统诊断中不用编任何程序，并使迅速识别、定位和评估错误成为可能。 为诊断你所需的信息通过以下功能提供：Module Information模块信息 可以通过SIMATIC Manager 或其他工具（ 例如 STL/LAD/FBD编辑器）访问这一功能。General: 模板描述、硬件和软件版本 Stacks: I Stack、 B Stack 和 L Stack的内容的信息。为此 CPU 必须处于 STOP 或到达断点 Diagnostic Buffer: 它包括所有的按发生顺序的诊断事件。所

7、有的事件按它们发生的顺序以文本列出。 Memory: EPROM装载存储器、RAM装载存储器和工作存储器的大小和使用 Scan Cycle Time:显示所选的监视时间、最短的、最长的和上一次循环时间Time System:显示实时时钟和集成运行时间表 Performance Data:显示集成的系统块和可执行的组织块以及地址区 (I,Q,M,T,C,L)Communication:显示通讯接口的性能数据和连接概况SIMATIC ManagerLAD/STL/FBD Editor调用“模块信息”工具四、诊断缓冲器 诊断缓冲器（diagnostic buffer）是一个FIFO（先入先出）缓冲器

8、，它是CPU中一个用电池支持的区域。诊断缓冲器中按先后顺序存储着所有可用于系统诊断的事件。存储器复位时也不会被删除。 所有的事件可在编程装置上以文本并按它们发生的顺序显示。 在SIMATIC Manager 或Program Editor中选择菜单功能PLC - Diagnostic/Setting - Module Information - Diagnostic Buffer 页，可打开诊断缓冲器。打开该工具事件帮助打开块 单击 按钮，可打开事件帮助信息窗口。 ( 例如： a programming error has occurred for which the relevant err

9、or OB (OB121) is not programmed in the CPU.) 单击 按钮，可在线打开（CPU中）出现中断的块。事件的详细说明 选中了一个事件后，在“Details on Event”信息框中可以看到关于该事件的详细说明： 事件ID （代号）和 事件号 块类型和号码 其它信息，根据事件，如导致该事件的指令的相对STL行地址（例中Module address 80 ）模块信息选项:“诊断缓冲器”解释诊断缓冲器中的错误信息 最后发生的事件位于清单的最上面，时间将表明哪些错误信息属于该事件。 解释错误 本例中，在故障出现前曾执行了一次冷启动 (event no. 3 到 5

10、)。重启动后，出现故障并将序号为1和2的两条信息记入诊断缓冲器中。 Event no. 1:由于错误处理的OB (OB 121)未编程而导致CPU停机。 在“Details on event”信息框中显示处理级、例如OB 1 (Cycle) ，以及出现错误的块和指令的地址(FC 18, block address 80)。 在“Details on event”信息框中显示在累加器1中有一个不正确的BCD数。同时显示错误OB (OB 121) 当这种错误出现时被操作系统调用。 Event no. 2: 这里显示了真正的停机原因（BCD转换错误）。处理错误的OB OB 81:电源故障(后备电池故

11、障) OB 82:诊断中断 (例如断线或模板接地故障) OB 85:程序执行错误(刷新过程映像时错误) OB 121:编程错误(例如BCD转换错误，被调用的块无效) OB 86:分布式机架或 DP从站故障打开一个有错误的块单击“Open Block”按钮可以打开被中断的块程序结构错误位置在 I Stack （中断堆栈）中可以看到当中断发生时，累加器、寄存器、状态字等的内容在 LStack （局部堆栈）中可以看到当中断发生时，临时变量的内容通过 B Stack（块堆栈）可以看到发生错误之前曾执行过的块错误位置包含错误的块五、利用中断堆栈,块堆栈,局部堆栈诊断块堆栈的内容块堆栈（B Stack）用

12、图解方式表明了程序调用的层次，即在中断时刻被调用块的顺序和嵌套情况。块堆栈中包含了所有的过程中断OB和错误处理OB以及打开的数据块。在块堆栈的清单中选中要打开的块，单击“Open Block”按钮，可以在线打开这个块中断堆栈的内容中断堆栈 中断堆栈（I Stack）用来指示程序执行的级别。打开中断堆栈之前，必须选中块堆栈中相关的组织块。寄存器 中断堆栈窗口中显示中断发生时刻所有有关寄存器中的内容：Accumulators（累加器）Address register（地址寄存器） 在“Display format”(显示格式) 列表中可以选择数据显示格式Status word（状态字） 状态字的0

13、 到8位被显示出来，并用缩写指示它们的含义。中断位置 “Point of Interruption”（中断位置）窗口中显示了下列信息： 被中断的块，可以直接打开（光标定位在出错的指令之前）。 OB的优先级，被中断的执行级别。 打开数据块的号码和长度。错误示例 在本例中，以16进制显示的累加器1的内容为 0000 11C7 ，这显然不是一个合法的BCD数，所以在执行BCD转换为整数（BTI指令）时出现了转换错误。局部堆栈的内容在中断发生的时刻，未结束的块的临时变量被存储在局部堆栈（L Stack）中 该功能可以在线访问硬件站并且给出关于模板的状态或操作模式的信息。你可以看到模板的诊断信息，也可以

14、看到诊断符号指示模板的状态或CPU的操作模式。双击该符号时，进一步信息的窗口会弹出。 在示例中，模拟输入模板（ slot 7 ）触发了一个诊断中断。结果， CPU进入STOP状态。两个模板都给出了相应符号。双击CPU ，你将看到诊断缓冲区。双击模拟量模板，你会得到相应的诊断数据。在本例中，模拟量模板的外部辅助电压故障。六、诊断硬件你可以如下调用功能：在 SIMATIC Manager中-用 PLC - Diagnostic/Setting - Hardware Diagnostics-在 online view中，双击硬件站的Hardware 图标在 HWConfig中， 用online打开硬

15、件站打开工具显示硬件诊断问题二、 参考数据 例如，一个逻辑功能不满足是因为一个内存位没置位，可以利用参考数据工具来确定该位是在哪里被赋值的。 对于复杂的程序，当排故时特别需要有一个概览，在哪里哪个地址被扫描或赋值、哪个输入或输出被实际使用、或整个用户程序关于调用层次的基本结构如何。 “参考数据”工具给你一个用户程序结构的概览以及所用的地址。参考数据从离线存储的用户程序生成。 对于功能错误，例如可以跟踪逻辑程序错误（多重赋值）， “程序状态”和“参考数据” 非常有用。参考数据包含不同的表格（见图中Customize ）以过滤后的形式显示，（不论是否在菜单Options中选择了Display或 F

16、ilter and Display选项）。当你选择显示参考信息时，你可以在用户定制对话框中选择首先显示哪个表。然后你可以选择任何的表。参考数据生成和显示 可以在 SIMATIC Manager中(离线选择“Blocks”文件夹）或在 LAD/STL/FBD Editor 中，使用 Options - Reference Data - Display 或 Filter and Display生成和显示参考数据。过滤器显示参考数据显示交叉参考表 交叉参考（表）给你关于哪个地址在哪个块中（随着哪条指令）被使用的信息。于是，你可以发现在整个程序中存储器位被（双重）赋值。选择菜单功能 View - Cr

17、oss References 或单击左边看到的图标可以打开交叉参考表。 可以显示所有输入、输出、标志、定时器、计数器、块（除了OB）、外设输入和输出的交叉参考。用途对某一地址的交叉参考信息 在交叉参考表中选中一地址后，可通过菜单功能View - Cross Reference for Address 打开一个新的窗口，其中只包含被选中地址的交叉参考信息。交叉参考表是结构化的表格。该表中包含以下各列： Address（地址）操作数的绝对地址 Symbol（符号）地址的符号名 Block（块） 使用该地址的块 Type（访问类型） 只读 (R) 或只写 (W) 访问 Language（语言）生成块

18、时的编程语言 Details（细节）对该地址访问的指令结构显示交叉参考表过滤交叉参考表 使用过滤功能能选择要显示的地址范围。通过View菜单访问Filter reference data对话框。过滤对话框选项有以下意义： Objects通过激活相应的选项可以决定列出哪种地址类型。 with Number 过滤区设定要显示的地址区。可以分几段输入。 过滤区输入“10-50; 70; 100-130”意味着地址70和地址范围10到50以及100到130的地址将被显示。 如果希望下一次打开“Display Reference Data”窗口时, 仍能使用上述设定值，必须单击“Save as defa

19、ult setting”按钮，将当前设置保存为缺省设置 Display absolutely and symbolically 当激活该选项时，和图中一样，地址带符号显示。当不激活该选项时，显示绝对地址。 Access Type 在缺省设置中，所有访问类型都被显示。也可以选中选项 “Selection”选择访问类型，例如在选项框中选W，则只显示写访问，或仅多重赋值用操作= 。 Default Setting过滤交叉参考表利用交叉参考表修改块在交叉参考表中的地址上双击，可以打开LAD/FBD/STL 编辑器并显示使用该地址的块查找参考数据问题三、 I,Q,M,T,C分配表 选择菜单功能View

20、-Assignment 或单击相关图标可以打开 I/Q/M 分配表。 分配表中概括了在输入（I）、输出（Q）和标志（M）存储区的各字节中位及定时器和计数器的使用情况。 输入（I）、输出（Q）和标志（M）以行一个字节一个字节显示。位被标上 “x”位地址(图中，I 1.0,Q4.3,或M10.3)被用在程序中涂色的字节 标出字节、字或双字 (图中，输入字节IB0，输入字IW2或输出双字QD6)被用在程序中。位既被涂色又被标上“x”既以位地址又通过字节、字或双字被用在程序中例：输出 Q8.4在用户程序中以位地址(“x”)又间接通过输出双字QD6 (输出字节QB6,7,8,9 被涂色，双字“D”列中的

21、垂线)被使用。I,Q,M,T,C分配表未使用的符号 / 无符号的地址未使用的符号 选择菜单功能 View - Unused Symbols 或单击相关图标，将显示一个地址表。它们是在符号表中定义过但未在用户程序中使用的地址。 通过点击鼠标右键然后- Delete Symbols，你可以从符号表移走这些地址或符号。无符号的地址 选择菜单功能View -Addresses without Symbols 或单击相关图标，将显示一个地址表。它们是曾在用户程序中使用但未在符号表中定义过的地址。 通过点击鼠标右键然后- Edit Symbols，可以为这些地址声明符号。未使用的符号 / 无符号的地址9、

22、静夜四无邻，荒居旧业贫。9月-229月-22Sunday, September 18, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。21:13:3221:13:3221:139/18/2022 9:13:32 PM11、以我独沈久，愧君相见频。9月-2221:13:3221:13Sep-2218-Sep-2212、故人江海别，几度隔山川。21:13:3221:13:3221:13Sunday, September 18, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。9月-229月-2221:13:3221:13:32September 18, 202214、他乡生白发，旧国见青山。18 九月 20229:

23、13:32 下午21:13:329月-2215、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 229:13 下午9月-2221:13September 18, 202216、行动出成果，工作出财富。2022/9/18 21:13:3221:13:3218 September 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。9:13:32 下午9:13 下午21:13:329月-229、没有失败，只有暂时停止成功！。9月-229月-22Sunday, September 18, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。21:13:3221:13

24、:3221:139/18/2022 9:13:32 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。9月-2221:13:3221:13Sep-2218-Sep-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。21:13:3221:13:3221:13Sunday, September 18, 202213、不知香积寺，数里入云峰。9月-229月-2221:13:3221:13:32September 18, 202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 九月 20229:13:32 下午21:13:329月-2215、楚塞三湘接，荆门九派通。九月 229:13 下午9月-2221:13September 18, 202216、少年十五二十时，步行夺得