基于西门子Step7对PLC系统设备故障诊断的研究

李珂

(贵阳卷烟厂一车间,贵州贵阳 550000)

基于西门子Step7对PLC系统设备故障诊断的研究

李珂

(贵阳卷烟厂一车间,贵州贵阳 550000)

在现代经济和科技的不断发展之下,各类新技术层出不穷,对现代企业的发展起到了良好的推动作用。本文就应用Step7实现PLC模块的在线监控进行分析,进而对在线诊断中的基本应用方法、模块诊断符号等进行介绍。此外,结合故障处理组织块功能的介绍,分析相应的故障处理方法,并着重对分布式PLC系统中的相应通讯故障进行分析。以期通过本文的介绍和研究,对应用西门子Step7对PLC系统设备的故障诊断有所启示。

西门子Step7 故障诊断 PLC

1 前言

在计算机、微处理器和数字通讯技术的不但发展之下，计算机控制被广泛的应用到工业领域当中。并且随着社会需求的不断增大，制造业也对市场需求做出迅速的反应。为满足这一要求，自动化生产和生产设备应具备较好的灵活性和可靠性。因此，可编程序控制器(PLC)的提出，便是为满足这一发展要求，具有广泛的应用，并且具备应用方便和功能强大的应用优势，逐渐的成为现代化的重要支柱，而且已逐步的被应用到工业领域中，尤其是在自动工业生产中发挥最为基本的过程控制作用。同时，其质量的优劣可直接影响到产品的生产。因此，为保证PLC能够保持良好的运行状态，需对其出现的故障进行及时的处理，可采用故障诊断和状态监测的方式。

2 Step7在PLC故障诊断中的应用

在目前，S7300/400在我国所占有的市场份额较大，其为模块式的PLC，通过信号模块、接口模块、信号模块、机架、电源模块和CPU模块组成。并且该型号具有较强的故障判断功能，结合STEP7编程软件的应用，能够得到诸多的编程错误信息和硬件故障信息。由于其内部具有记录和识别错误的功能，可将错误信息保存到CUP诊断缓冲区当中，若是在此过程中出现事件，或是错误的发生，还可将编辑有时间和日期的信息保存在诊断的缓冲区中，以便于后续处理措施的制定[1]。

2.1 故障诊断方法

在进行故障诊断前，应先对诊断符号进行了解。依据诊断符号对模块故障状态和模块运行的形象表示，可对故障进行及时的了解。若是模块运行中存在诊断信息，相应的模块上便会有诊断符号增加，或者是相应模块对比度下降。诊断符号中显示的“模块故障”，其原因可能为诊断被中断，检测到故障时，LED发亮，或是I/O的访问错误；而若是诊断符号显示为“无法诊断”，则表明不能够实现在线连接，或是其模块对诊断信息不支持。

在基本的故障诊断的方法中，首先应在管理器当中透过菜单命令，将在线窗口打开。进而将所有的站均打开，看其CPU是否存在指示故障或错误的诊断符号。还可使用F1键帮助，对诊断符号进行了解。通过对诊断符号的观察，能够对CPU模块的相应运行模式进行判断，主要判断其是否存在轻质变量，以及CUP或是别的模块是不是存在故障等。同时，还可将在线窗口打开，并在STEP7当中将采用执行菜单命令，进而硬件诊断的浏览窗口快速的打开，在打开的窗口中会对PLC状态有显示，通过对其分析，可找出诊断模块中存在的硬件故障，对故障模块进行双击操作，可对故障信息进行详细的了解。

2.2 故障诊断中模块信息的应用

在应用模块信息进行故障诊断时，首先应将模块信息的窗口打开，之后将其和PLC形成在线连接，选取STEP7中需要检查的站点，接下来便可执相应的菜单命令，在开启的模块信息窗口当中，可对选中站点中的CPU模块信息进行显示。其次，需使用“Module Information”按钮，其按钮可在快速视窗中找到。此外，还可通过对CPU模块的双击，进而将模块信息窗口打开。最后对于CPU所发生的故障明细，能够显示在模块信息出口当中诊断缓冲区的选项卡当

中。最后通过对缓冲区诊断可分析系统错误，进而找出其原因，在对

事故分类的基础上，制定出解决的措施[2]。

3 故障处理组织块的应用

3.1 错误处理

相对而言，S7300/400具备较强的检测错误和处理事故的功能。“错误”指的是PLC当中存在的编程错误，或是功能性错误，并非是执行装置，或是外部传感器存在的故障。在其应用过程中，若是CPU检测出错误。此时，操作系统便会出现对应错误的组织模块，进行错误的处理。若是出现的错误，缺乏对应的组织模块，CPU将会进入到相应的STOP模式当中。

3.2 错误的分类

根据组织块，可将能够被S7CPU检测到的错误分为两个基本的类型。其一为异步错误，其二为同步错误。其中异步错误指的是同PLC操作系统和硬件具有密切关系的错误，跟程序的执行情况无关。同时异步错误所造成的后果通常较大，其所对应的组织模块为OB80-OB87和 OB70-OB73。而同步错误则是和程序执行相关联的错误，对应的错误处理模块为OB122和OB121。

除故障组织处理模块的应用外，还需注重通讯故障的诊断。在各类因素的影响下，PLC自动控制网络通常会发生不同的通讯故障，并且其故障的存在，将会对整个PLC自动控制系统的运行产生较大的影响。因此，若是应用PLC自动控制系统，应尽量的保证通讯的正常应用，确保在发生故障时，能够迅速作出反应。其中，西门子S7300/400中的大型和中型的PLC可应用STEP7的编程软件进行相应程序的编写，进而诊断处理的各类网络通讯中出现的故障[3]。

4 结语

企业通过PLC的应用，可达到分布式过程控制的目的，但由于该种形式的分布存在地点分散和需要较多现场设备的特点。因此，为能够准确、快速的对PLC所出现的故障进行处理，并尽量减少停机的时间，要求企业的相应的操作人员需掌握好PLC的诊断方法和状态监测方法，以此促进企业生产经营效果的提升。同时，由于PLC的故障特点较多，若是处理人员缺乏专业性知识，在处理中将会导致诸多问题的出现，进而导致问题扩大化发展。所以作为设备技术人员，应对PLC运行状态进行较好的掌握，要求能够对相应的程序进行编写，进而对分布式PLC系统的外部设备和通讯故障进行处理，确保其系统的有效性运行。

[1]孔令峰.西门子PLC系统在切粒机调刀机构控制应用[J].中国科技纵横,2012,4(2):191-192.

[2]王峰,周丽萍.西门子冗余PLC系统在高炉中的应用[J].价值工程,2011,2(23):371-372.

[3]冷川.基于西门子PLC S7-200的液氯自动充装管理系统[J].工业控制计算机,2013,2(10):178-179.