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PLC系統(tǒng)故障分類和故障診斷
1．外部設備故障
外部設備就是與實際過程直接聯(lián)系的各種開關、傳感器、執(zhí)行機構、負載等。這部分設備發(fā)生故障，直接影響系統(tǒng)的控制功。
2．系統(tǒng)故障
這是影響系統(tǒng)運行的全局性故障。系統(tǒng)故障可分為固定性故障和偶然性故障。
故障發(fā)生后，可重新啟動使系統(tǒng)恢復正常，則可認為是偶然性故障。
重新啟動不能恢復而需要更換硬件或軟件，系統(tǒng)才能恢復正常，則可認為是固定故障。
3．硬件故障
這類故障主要指系統(tǒng)中的模板（是I/O模板）損壞而造成的故障。這類故障一般比較明顯，影響局部。
4．軟件故障
軟件本身所包含的錯誤，主要是軟件設計考慮不周，在執(zhí)行中一旦條件滿足就會引發(fā)。在實際工程應用中，由于軟件工作復雜、工作量大，因此軟件錯誤幾乎難以避免。
對于可編程控制器組成的控制系統(tǒng)而言，絕大部分故障屬于上述四類故障。根據(jù)這一故障分類，可以幫助分析故障發(fā)生的部位和產生的原因。
可編程控制器的自診斷測試
可編程序控制器具有*的自診斷測試功能，在系統(tǒng)發(fā)生故障時要充分利用這一功能。在進行自診斷測試時，都要使用診斷調試工具，也就是編程器。
利用系統(tǒng)功能進行診斷測試
利用可編程控制器本身所具有的各種功能，自行編制軟件、采取一定措施、結合具體分析確定故障原因
| 6ES7331-1KF02-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離 8模擬輸入，分辨率 13 位 U/I/電阻/Pt100， NI100，NI1000，LG-NI1000， PTC/KTY， 66ms 轉換時間； 1個 40針 | |||
| 6ES7331-7HF01-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 8模擬輸入，aufl. 14Bit，0.052ms/通道 電流，電壓測量儀器 報警，診斷，1個 20針， 適用于節(jié)拍同步運行 改進的總線循環(huán)時間，用于 時鐘同步運行 | |||
| 6ES7331-7KB02-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 2 模擬輸入，分辨率 9/12/14 位， U/I/熱電偶/電阻， 報警，診斷，1個 20針， 拔/插利用 激活的背板總線 | |||
| 6ES7331-7KF02-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 8 模擬輸入，分辨率 9/12/14 位， U/I/熱電偶/電阻， 報警，診斷，1個 20針 拔/插利用 激活的背板總線 | |||
| 6ES7331-7NF00-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 8 個模擬輸入； +/-5/10V，1-5V，+/-20mA， 0/4 至 20mA，16 位（55ms）， 單共用根系(50V COM.)， 1個 40針 | |||
| 6ES7331-7NF10-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 8 個模擬輸入； +/-5/10V，1-5V，+/-20mA， 0/4 至 20mA，16 位， 單共用根系（60V COM.）， 4 通道運行：10ms， 8 通道運行：23-95ms， 1個 40針 | |||
| 6ES7331-7PE10-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，單通道 電位隔離 250V AC， 6 AE 熱電偶 B 型，E、J，K，L，N，R，S，T 電壓：+/-25MV 至 +/-1V 16 位，50ms，1個 40針 | |||
| 6ES7331-7PF01-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離，2/3/4 線， 8模擬輸入，電阻，Pt100/200/1000 NI100/120/200/500/1000，CU10， 特性曲線符合 GOST 16（內部 24）位，50ms， 1個 40針 | |||
| 6ES7331-7PF11-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 8 模擬輸入熱電偶 B 型，E、J，K，L，N，R，S，T TXK/TXK（L）符合 GOST 16 位，50ms，1個 40針 | |||
S7-300 CPU的組態(tài)編程
S7-300帶PN接口的CPU支持ISO on TCP通信功能，通過該集成以太網(wǎng)接口組態(tài)ISO on TCP通信時，只能使用開放式通信的功能塊，這些的功能塊可以在STEP7 “ 通訊塊"的 “標準庫 "中找到，如圖13所示。
圖13 S7-300 CPU通信指令庫
庫中提供了下列通信功能塊：
′> FB 65 "TCON"，用于建立連接，連接時需要UDT65來提供參數(shù)
> FB 66 "TDISCON"，用于終止連接
> FB 63 "TSEND"，用于發(fā)送數(shù)據(jù)到S7站點、S5站點、PC站或者第三方設備
> FB 64 "TRCV" 用于從S7站點、S5站點、PC站或者第三方設備接收數(shù)據(jù)
要通過CPU 的 集成PN 接口實現(xiàn)開放的ISO on TCP通信，不能在Netpro網(wǎng)絡組態(tài)中直接建立連接，必須通過程序每個連接的參數(shù)。用于通信的FB標準功能塊，請參見附件提供的例程 "Sample_1 ( 50 KB ) " 或參考下載中心文檔《A0284 使用西門子PLC集成的PN口實現(xiàn)S5 兼容通信使用入門》提供的例程。下載鏈接：80490650
從附件提供的例程 "Sample_1 ( 50 KB ) " 中將把需要的程序塊拷貝到新建的項目中，包括：
> UDT 65 "TCON_PAR"，存放用戶通信參數(shù)
> FB420 "SET_ISO_ENDPOINT" ，用于修改UDT65內通信對象參數(shù)
> FC21， 被FB420調用
隨后，使用通信功能塊 FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB63 "TSEND" 和 FB64 "TRCV" 完成程序的編寫。
4.1創(chuàng)建新項目
1、打開STEP7，新建一個項目
2、在項目中插入一個SIMATIC 300的站
3、組態(tài)硬件，插入一個CPU317-2PN/DP的CPU，并為PN接口分配IP地址“192.168.0.3"，如圖14所示。同時，在CPU的“Cycle/Clock Memory"屬性頁中MB0為時鐘存儲器，在程序中可以使用M0.3（2Hz 的時鐘脈沖）去自動激活發(fā)送任務，如圖15所示。
圖14為PN接口分配IP地址
圖15設置時鐘存儲器字節(jié)
4.2編寫通信程序
1、從樣例程序中拷貝通信所需的塊
從附件提供的sample_1 ( 50 KB ) 例程中把需要的FB420、FC21與UDT65程序塊拷貝到新創(chuàng)建的項目中，如圖16所示。
圖 16
2、生成數(shù)據(jù)塊
在程序中創(chuàng)建一個DB塊，塊號不限(本例為DB101)，在塊中建立變量DB_VAR，類型為UDT65，如圖17所示。
圖17
3、生成并調用FB塊
首成一個FB塊(本例為FB400)，在FB400靜態(tài)變量區(qū)建立一個結構“T_TSAP“，包含如下變量，并為變量分配初始值，如圖18所示。
1) LOC_RACK_SLOT （BYTE）= B#16#2 表示有兩個前導字符 0xE0 (CPU31x-2PN/DP 或者 CPU319-3PN/DP規(guī)定)和 0x02（CPU槽號）
2) LOC_TSAP（STRING14）= 本地用戶定義的ASCII字符'PLC_1' (注意要與S7-1200側設置保持*)。
3) REM_RACK_SLOT（BYTE）= B#16#0 不使用兩個前導符。
4) REM_TSAP （STRING16）= 遠程用戶定義的ASCII字符'PLC_1' (注意要與S7-1200側設置保持*)。
圖18
然后在生成的FB400中調用FB420，如圖19所示。
圖19
其中參數(shù)的含義如下：
1）ID: 連接ID，與S7-1200里的設置保持*
2）DEV_ID：用于本PLC型號（注意不是通信對方）
DEV_ID = B#16#1本PLC型號為 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2本PLC型號為CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3本PLC型號為CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5本PLC型號為CPU41x-3PN/DP
3）ACTIVE: 主動或是被動建立連接，通信雙方必須一個主動，一個被動，本例中S7-300側為被動方。
4）T_TSAP: 靜態(tài)變量區(qū)的結構變量，用于ISO ON TCP 通信的TSAP地址
5）IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信伙伴的IP地址，即S7-1200的IP地址192.168.0.2
6）CON_DB: 用UDT65生成的變量，即DB101
4、在OB1中調用發(fā)送和接收功能塊
在OB1中先調用FB400功能塊，為其背景數(shù)據(jù)塊DB400，如圖20所示。
圖20
然后再在OB1中依次調用通信功能塊FB65、FB64、FB63、FB66。其中發(fā)送和接收功能塊FB64、FB63的數(shù)據(jù)區(qū)都為DB3，建立DB3如圖21所示。關于塊的使用請參考STEP7的在線幫助或相關文檔說明。
圖21
FB65 “TCON"，建立連接功能塊，如圖22所示。通過輸入?yún)?shù) "REQ"一個上升沿來建立連接。 “ID" 為連接ID，“CONNECT" 參數(shù)填寫用 UDT65 生成的變量， 連接建立后會一直保持，直到調用FB66 "TDISCON" 斷開連接、CPU停止或者斷電。其中CONNECT為通過UDT65生成的DB塊，即DB101， ID = 1。通過M8.0啟動作業(yè)，執(zhí)行連接的建立