基于西門子Step7對PLC系統設備故障診斷的研究

李珂

(貴陽卷煙廠一車間,貴州貴陽 550000)

基于西門子Step7對PLC系統設備故障診斷的研究

李珂

(貴陽卷煙廠一車間,貴州貴陽 550000)

在現代經濟和科技的不斷發展之下,各類新技術層出不窮,對現代企業的發展起到了良好的推動作用。本文就應用Step7實現PLC模塊的在線監控進行分析,進而對在線診斷中的基本應用方法、模塊診斷符號等進行介紹。此外,結合故障處理組織塊功能的介紹,分析相應的故障處理方法,并著重對分布式PLC系統中的相應通訊故障進行分析。以期通過本文的介紹和研究,對應用西門子Step7對PLC系統設備的故障診斷有所啟示。

西門子Step7 故障診斷 PLC

1 前言

在計算機、微處理器和數字通訊技術的不但發展之下，計算機控制被廣泛的應用到工業領域當中。并且隨著社會需求的不斷增大，制造業也對市場需求做出迅速的反應。為滿足這一要求，自動化生產和生產設備應具備較好的靈活性和可靠性。因此，可編程序控制器(PLC)的提出，便是為滿足這一發展要求，具有廣泛的應用，并且具備應用方便和功能強大的應用優勢，逐漸的成為現代化的重要支柱，而且已逐步的被應用到工業領域中，尤其是在自動工業生產中發揮最為基本的過程控制作用。同時，其質量的優劣可直接影響到產品的生產。因此，為保證PLC能夠保持良好的運行狀態，需對其出現的故障進行及時的處理，可采用故障診斷和狀態監測的方式。

2 Step7在PLC故障診斷中的應用

在目前，S7300/400在我國所占有的市場份額較大，其為模塊式的PLC，通過信號模塊、接口模塊、信號模塊、機架、電源模塊和CPU模塊組成。并且該型號具有較強的故障判斷功能，結合STEP7編程軟件的應用，能夠得到諸多的編程錯誤信息和硬件故障信息。由于其內部具有記錄和識別錯誤的功能，可將錯誤信息保存到CUP診斷緩沖區當中，若是在此過程中出現事件，或是錯誤的發生，還可將編輯有時間和日期的信息保存在診斷的緩沖區中，以便于后續處理措施的制定[1]。

2.1 故障診斷方法

在進行故障診斷前，應先對診斷符號進行了解。依據診斷符號對模塊故障狀態和模塊運行的形象表示，可對故障進行及時的了解。若是模塊運行中存在診斷信息，相應的模塊上便會有診斷符號增加，或者是相應模塊對比度下降。診斷符號中顯示的“模塊故障”，其原因可能為診斷被中斷，檢測到故障時，LED發亮，或是I/O的訪問錯誤；而若是診斷符號顯示為“無法診斷”，則表明不能夠實現在線連接，或是其模塊對診斷信息不支持。

在基本的故障診斷的方法中，首先應在管理器當中透過菜單命令，將在線窗口打開。進而將所有的站均打開，看其CPU是否存在指示故障或錯誤的診斷符號。還可使用F1鍵幫助，對診斷符號進行了解。通過對診斷符號的觀察，能夠對CPU模塊的相應運行模式進行判斷，主要判斷其是否存在輕質變量，以及CUP或是別的模塊是不是存在故障等。同時，還可將在線窗口打開，并在STEP7當中將采用執行菜單命令，進而硬件診斷的瀏覽窗口快速的打開，在打開的窗口中會對PLC狀態有顯示，通過對其分析，可找出診斷模塊中存在的硬件故障，對故障模塊進行雙擊操作，可對故障信息進行詳細的了解。

2.2 故障診斷中模塊信息的應用

在應用模塊信息進行故障診斷時，首先應將模塊信息的窗口打開，之后將其和PLC形成在線連接，選取STEP7中需要檢查的站點，接下來便可執相應的菜單命令，在開啟的模塊信息窗口當中，可對選中站點中的CPU模塊信息進行顯示。其次，需使用“Module Information”按鈕，其按鈕可在快速視窗中找到。此外，還可通過對CPU模塊的雙擊，進而將模塊信息窗口打開。最后對于CPU所發生的故障明細，能夠顯示在模塊信息出口當中診斷緩沖區的選項卡當

中。最后通過對緩沖區診斷可分析系統錯誤，進而找出其原因，在對

事故分類的基礎上，制定出解決的措施[2]。

3 故障處理組織塊的應用

3.1 錯誤處理

相對而言，S7300/400具備較強的檢測錯誤和處理事故的功能。“錯誤”指的是PLC當中存在的編程錯誤，或是功能性錯誤，并非是執行裝置，或是外部傳感器存在的故障。在其應用過程中，若是CPU檢測出錯誤。此時，操作系統便會出現對應錯誤的組織模塊，進行錯誤的處理。若是出現的錯誤，缺乏對應的組織模塊，CPU將會進入到相應的STOP模式當中。

3.2 錯誤的分類

根據組織塊，可將能夠被S7CPU檢測到的錯誤分為兩個基本的類型。其一為異步錯誤，其二為同步錯誤。其中異步錯誤指的是同PLC操作系統和硬件具有密切關系的錯誤，跟程序的執行情況無關。同時異步錯誤所造成的后果通常較大，其所對應的組織模塊為OB80-OB87和 OB70-OB73。而同步錯誤則是和程序執行相關聯的錯誤，對應的錯誤處理模塊為OB122和OB121。

除故障組織處理模塊的應用外，還需注重通訊故障的診斷。在各類因素的影響下，PLC自動控制網絡通常會發生不同的通訊故障，并且其故障的存在，將會對整個PLC自動控制系統的運行產生較大的影響。因此，若是應用PLC自動控制系統，應盡量的保證通訊的正常應用，確保在發生故障時，能夠迅速作出反應。其中，西門子S7300/400中的大型和中型的PLC可應用STEP7的編程軟件進行相應程序的編寫，進而診斷處理的各類網絡通訊中出現的故障[3]。

4 結語

企業通過PLC的應用，可達到分布式過程控制的目的，但由于該種形式的分布存在地點分散和需要較多現場設備的特點。因此，為能夠準確、快速的對PLC所出現的故障進行處理，并盡量減少停機的時間，要求企業的相應的操作人員需掌握好PLC的診斷方法和狀態監測方法，以此促進企業生產經營效果的提升。同時，由于PLC的故障特點較多，若是處理人員缺乏專業性知識，在處理中將會導致諸多問題的出現，進而導致問題擴大化發展。所以作為設備技術人員，應對PLC運行狀態進行較好的掌握，要求能夠對相應的程序進行編寫，進而對分布式PLC系統的外部設備和通訊故障進行處理，確保其系統的有效性運行。

[1]孔令峰.西門子PLC系統在切粒機調刀機構控制應用[J].中國科技縱橫,2012,4(2):191-192.

[2]王峰,周麗萍.西門子冗余PLC系統在高爐中的應用[J].價值工程,2011,2(23):371-372.

[3]冷川.基于西門子PLC S7-200的液氯自動充裝管理系統[J].工業控制計算機,2013,2(10):178-179.