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(tǒng)設(shè)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(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展之下,各類新技術(shù)層出不窮,對現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展起到了良好的推動作用。本文就應(yīng)用Step7實現(xiàn)PLC模塊的在線監(jiān)控進(jìn)行分析,進(jìn)而對在線診斷中的基本應(yīng)用方法、模塊診斷符號等進(jìn)行介紹。此外,結(jié)合故障處理組織塊功能的介紹,分析相應(yīng)的故障處理方法,并著重對分布式PLC系統(tǒng)中的相應(yīng)通訊故障進(jìn)行分析。以期通過本文的介紹和研究,對應(yīng)用西門子Step7對PLC系統(tǒng)設(shè)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(jī)、微處理器和數(shù)字通訊技術(shù)的不但發(fā)展之下，計算機(jī)控制被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。并且隨著社會需求的不斷增大，制造業(yè)也對市場需求做出迅速的反應(yīng)。為滿足這一要求，自動化生產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)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(fā)展要求，具有廣泛的應(yīng)用，并且具備應(yīng)用方便和功能強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢，逐漸的成為現(xiàn)代化的重要支柱，而且已逐步的被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中，尤其是在自動工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮最為基本的過程控制作用。同時，其質(zhì)量的優(yōu)劣可直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，為保證PLC能夠保持良好的運行狀態(tài)，需對其出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時的處理，可采用故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測的方式。

2 Step7在PLC故障診斷中的應(yīng)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(jī)架、電源模塊和CPU模塊組成。并且該型號具有較強(qiáng)的故障判斷功能，結(jié)合STEP7編程軟件的應(yīng)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(nèi)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(qū)當(dāng)中，若是在此過程中出現(xiàn)事件，或是錯誤的發(fā)生，還可將編輯有時間和日期的信息保存在診斷的緩沖區(qū)中，以便于后續(xù)處理措施的制定[1]。

2.1 故障診斷方法

在進(jìn)行故障診斷前，應(yīng)先對診斷符號進(jìn)行了解。依據(jù)診斷符號對模塊故障狀態(tài)和模塊運行的形象表示，可對故障進(jìn)行及時的了解。若是模塊運行中存在診斷信息，相應(yīng)的模塊上便會有診斷符號增加，或者是相應(yīng)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(fā)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?qū)崿F(xiàn)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(yīng)在管理器當(dāng)中透過菜單命令，將在線窗口打開。進(jìn)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(jìn)行了解。通過對診斷符號的觀察，能夠?qū)PU模塊的相應(yīng)運行模式進(jìn)行判斷，主要判斷其是否存在輕質(zhì)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(dāng)中將采用執(zhí)行菜單命令，進(jìn)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(tài)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(jìn)行雙擊操作，可對故障信息進(jìn)行詳細(xì)的了解。

2.2 故障診斷中模塊信息的應(yīng)用

在應(yīng)用模塊信息進(jìn)行故障診斷時，首先應(yīng)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(zhí)相應(yīng)的菜單命令，在開啟的模塊信息窗口當(dāng)中，可對選中站點中的CPU模塊信息進(jìn)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(jìn)而將模塊信息窗口打開。最后對于CPU所發(fā)生的故障明細(xì)，能夠顯示在模塊信息出口當(dāng)中診斷緩沖區(qū)的選項卡當(dāng)

中。最后通過對緩沖區(qū)診斷可分析系統(tǒng)錯誤，進(jìn)而找出其原因，在對

事故分類的基礎(chǔ)上，制定出解決的措施[2]。

3 故障處理組織塊的應(yīng)用

3.1 錯誤處理

相對而言，S7300/400具備較強(qiáng)的檢測錯誤和處理事故的功能?！板e誤”指的是PLC當(dāng)中存在的編程錯誤，或是功能性錯誤，并非是執(zhí)行裝置，或是外部傳感器存在的故障。在其應(yīng)用過程中，若是CPU檢測出錯誤。此時，操作系統(tǒng)便會出現(xiàn)對應(yīng)錯誤的組織模塊，進(jìn)行錯誤的處理。若是出現(xiàn)的錯誤，缺乏對應(yīng)的組織模塊，CPU將會進(jìn)入到相應(yīng)的STOP模式當(dāng)中。

3.2 錯誤的分類

根據(jù)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(tǒng)和硬件具有密切關(guān)系的錯誤，跟程序的執(zhí)行情況無關(guān)。同時異步錯誤所造成的后果通常較大，其所對應(yīng)的組織模塊為OB80-OB87和 OB70-OB73。而同步錯誤則是和程序執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的錯誤，對應(yīng)的錯誤處理模塊為OB122和OB121。

除故障組織處理模塊的應(yīng)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(wǎng)絡(luò)通常會發(fā)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(tǒng)的運行產(chǎn)生較大的影響。因此，若是應(yīng)用PLC自動控制系統(tǒng)，應(yīng)盡量的保證通訊的正常應(yīng)用，確保在發(fā)生故障時，能夠迅速作出反應(yīng)。其中，西門子S7300/400中的大型和中型的PLC可應(yīng)用STEP7的編程軟件進(jìn)行相應(yīng)程序的編寫，進(jìn)而診斷處理的各類網(wǎng)絡(luò)通訊中出現(xiàn)的故障[3]。

4 結(jié)語

企業(yè)通過PLC的應(yīng)用，可達(dá)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(xiàn)場設(shè)備的特點。因此，為能夠準(zhǔn)確、快速的對PLC所出現(xiàn)的故障進(jìn)行處理，并盡量減少停機(jī)的時間，要求企業(yè)的相應(yīng)的操作人員需掌握好PLC的診斷方法和狀態(tài)監(jiān)測方法，以此促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)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(yè)性知識，在處理中將會導(dǎo)致諸多問題的出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致問題擴(kuò)大化發(fā)展。所以作為設(shè)備技術(shù)人員，應(yīng)對PLC運行狀態(tài)進(jìn)行較好的掌握，要求能夠?qū)ο鄳?yīng)的程序進(jìn)行編寫，進(jìn)而對分布式PLC系統(tǒng)的外部設(shè)備和通訊故障進(jìn)行處理，確保其系統(tǒng)的有效性運行。

[1]孔令峰.西門子PLC系統(tǒng)在切粒機(jī)調(diào)刀機(jī)構(gòu)控制應(yīng)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(tǒng)在高爐中的應(yīng)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(tǒng)[J].工業(yè)控制計算機(jī),2013,2(10):178-179.