西门子PLC 故障诊断简易教程
西门子PLC S7-1200编程与操作七 (故障诊断与数据维护)
西门子PLC S7-1200编程与操作模块七故障诊断与数据维护任务一故障诊断【学习目标】1.能够区分发生的错误是“系统检测错误”还是“功能错误”。
2.能够读取诊断缓冲区，解释并使用它来进行故障排除。
3.熟练运用交叉参考解读程序。
4.熟练运用调用结构、分配列表、从属性结构、资源窗口查看程序状态。
5.熟练块比较、调用环境、强制等各种调试操作【相关知识】监视功能：诊断在系统或机器运行阶段非常重要。
通常当问题 (干扰) 导致系统停机，或者使系统或机器功能不正常时，就需要进行诊断。
由于停机或功能故障所导致的成本往往很高，必须快速找到干扰的相关原因并排除。
错误类别：根据是否是由 PLC 检测到，发生的错误可以分为两类：•一类是由 PLC 的操作系统检测到的错误，这通常会导致 CPU 进入停止状态。
•另一类是功能性错误，即 CPU 正常处理程序，但是所需要的功能要么根本没有执行，要么执行不正确。
搜索这类错误非常困难，因为通常很难确定这类错误的原因。
有两种功能性错误。
过程故障 (例如接线错误)由直接与过程控制相关的组件的功能故障所引起的故障，例如到传感器/执行器的电缆，或者传感器/执行器自身出现的问题。
逻辑编程错误 (例如重复赋值)用户程序创建和启动期间没有检测出来的软件错误，出现频率极少。
一、在线和诊断选择CPU—双击“在线和诊断”，或者工具栏—在线—单击“在线和诊断”在线访问：可以查看编程器与CPU在线访问的状态，点击“转到在线”，切换到在线模式。
诊断:常规：其中包括了模块描述、硬件和固件版本。
诊断状态：模块总状态。
诊断缓冲区：按发生顺序列出发生的所有诊断事件。
所有事件以纯文本形式列出，按照事件发生的顺序显示。
循环时间：监视循环扫描时间状态。
存储器：装载存储区、工作存储器和保持存储器的大小和使用情况。
PROFINET:CPU PROFINET网络接口状态。
(一)、诊断缓冲区诊断缓冲区按事件发生顺序列出了所有诊断事件。
西门子PLC故障诊断简易教程
程序检查法
总结词
检查PLC的程序是否存在错误或异常 ，以确定故障原因。
详细描述
通过查看PLC的程序，检查程序逻辑 是否正确，是否存在死循环、错误指 令等问题；同时检查程序中是否有异 常的输入或输出。
模拟信号检查法
总结词
模拟输入信号，观察PLC的输出是否正常，以确定输入输出模块是否存在故障。
详细描述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
西门子PLC故障诊断简易教 程
汇报人：可编辑 2024-01-11
• PLC故障诊断基础 • 西门子PLC常见故障 • 西门子PLC故障诊断方法 • 西门子PLC故障诊断实例
目录
CONTENTS
01
PLC故障诊断基础
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
检查电源和通讯
检查PLC的电源和通讯是否正常 ，这是最基本的故障排查步骤 。
诊断软件和硬件
通过诊断软件检查PLC的软件系 统和硬件状态，确定故障的具 体位置。
修复或更换故障部件
根据故障的具体情况，修复或 更换故障部件，恢复PLC的正常
运行。
PLC故障诊断工具
诊断软件
示波器
西门子提供的诊断软件，可以检测PLC的硬 件和软件状态，帮助用户快速定位故障。
详细描述
通信故障可能由网络通信线缆损坏、通信端口设置不正确、通信协议不匹配等 因素引起。诊断时，应检查通信线缆是否完好，通信端口设置是否正确，以及 通信协议是否匹配。
输入/输出故障
总结词
输入/输出故障可能导致PLC无法接收外部信号或无法正确输出控制信号。
详细描述
输入/输出故障可能由输入/输出模块损坏、信号线连接不良、外部设备故障等因 素引起。诊断时，应检查输入/输出模块是否正常工作，信号线连接是否牢固， 以及外部设备是否正常工作。
PLC故障排除流程
设定范围：0.001--32.767 秒。 T250--T255 (6 只) ：时钟脉冲为 100ms 的积算定时器。
设定范围：0.1--3267.7 秒。 积算定时器的意义：当控制积算定时器的回路接通时，定时器开始计算延时时间，当设定时间到时定时器 动作，如果在定时器未动作之前控制回路断开或掉电，积算定时器能保持已经计算的时间，待控制回路重 新接通时，积算定时器从已积算的值开始计算。 积算定时器可以用 RST 命令复位。 五、计数器 C （1）16bit 加计数器 C0--C99（100 点）：通用型 C100-C199（100 点）：掉电保持型 设定值范围：K1--K32767 （2）32bit 可逆计数器 C200--C219（20 点）：通用型 C220--C234（15 点）：掉电保持型。 设定值范围：-2147483648 到+2147483647 可逆计数器的计数方向（加计数或减计数）由特殊辅助继电器 M8200--M8234 设定。 即 M8△△△接通时作减计数，当 M8△△△断开时作加计数。 （3）高速计数器：C235--C255（后面章节实例中作介绍） 六、数据寄存器 D D0--D199（200 只）：通用型数据寄存器，即掉电时全部数据均清零。 D200--D511（312 只）：掉电保护型数据寄存器。
图1 2、电源故障检查 电源灯不亮需对供电系统进行检查，检查流程图如图 2 所示。
图2
3、运行故障检查
电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行，检查流程图如图 3 所示。
图3 具有互锁功能的 PLC 程序梯形图 利用两个或多个常闭触点来保证线圈不会同时通电的功能成为“互锁”。三相异步电动 机的正反转控制电路即为典型的互锁电路，如图 5-4 所示。其中 KMl 和 KM2 分别是控制正转 运行和反转运行的交流接触器。
STEP7诊断硬件和故障的方法 PLC故障诊断
1．诊断的必要条件
为了用STEP 7对控制系统进行监控和故障诊断，下载到CPU的项目文件必须与计算机中的项目文件完全相同。
如果下载的项目没有加密，可以用STEP 7上载CPU中的用户程序和组态信息。
2．用快速视图诊断故障
选中SIMATIC管理器中要检查的PLC站点，执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“硬件诊断”，打开快速视图，将看到该站的CPU、有故障的模块和DP从站。
选中某个DP从站，点击“模块信息”按钮，可以查看它的故障信息。
3．用CPU的诊断缓冲区诊断故障
选中快速视图中的CPU，点击“模块信息”按钮，打开CPU的模块信息对话框。
在模块信息对话框的“诊断缓冲区”选项卡可以看到各种诊断事件，选中某一事件，诊断缓冲区下面“关于事件的详细资料”窗口将显示该事件的详细信息。
点击“事件帮助”按钮，可得到帮助信息。
从诊断缓冲区可以获得与故障有关的详细准确的信息。
包括有故障的DP从站所在的网络编号和DP从站的编号，要求调用的处理故障的OB的编号，CPU停机的原因，有故障的模块的起始地址，是什么样的故障。
是进入的事件（故障出现）或者是离开的事件（故障消失）。
下面的小图是详细资料的下半部分。
在SIMATIC管理器中执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“模块信息”，也可以打开CPU的模块信息对话框。
4．用诊断视图进行诊断
诊断视图实际上就是在线的硬件组态视图。
点击快速视图中的“打开在线站点”按钮，打开诊断视图，可以看到有故障的DP从站和从站中有故障的模块。
双击有故障的模块，打开其“模块信息”对话框，可以看到该模块具体准确的故障信息。
西门子plc好坏的判断方法及步骤教程
西门子plc好坏的判断方法及步骤教程一摸，查CPU的温度高不高，CPU正常运行温度不超过60℃，因手能接受的温度为人体温度37～38℃，手感为宜;二看，看各板上的各模块指示灯是否正常;三闻，闻有没有异味，电子元件或线缆有无烧毁;四听，听有无异动，镙丝钉松动、继电器正常工作与否，听现场工作人员的反映情况;五出现故障根据图纸和工艺流程来寻找故障所在地;六对不确定的部位进行部件替换法来确定故障。
当PLC的软件不正常时，主要看CPU的RUN状态是否正常，不正常则进行CPU清除后重新下载控制程序。
当PLC硬件不正常时则要按以下顺序进行检查工作：1、查看PLC电源是否有电：有电则测量电压是否在+24V的±5%范围之内，有电且正常，则进行下一步;有电不正常则进行电源模块的输出端与输入端进行检测，若输出端不正常而输入端正常，则更换模块;若输入端不正常，则进行输入端的逆流法则进行相应检查，如进行24V交直流变压器的输入电压端的交流电压220V的±10%检查，正常，则更换直流24V变压器。
无电则按迹寻踪，借助原理图+现场布置总图+接线图纸，检查给电源模块供电的各种电器器件的输出端的接线是否正确，不正确，重新接线;正确用万用表则检查空气开关的进线端与出线端有无正常供电，无正常供电，查明是外界还是自身原因，若为外界则是电压不足还是根本无电压，或负载过重，又或严重过流等等的分析，一直到将事故排除正常供电为止;若为本身器件坏则更换之。
2、了解过CPU工作模式及优先级：高优先级有STOP、HOLDUP、STARTUP(WARMRESTART、COLDRESTART);低优先级有：RUN、RUN-P(PG/PC的在线读写程序)。
查看CPU是在RUN模式，或是在STOP模式，又或是RUN模式的闪烁状态和STOP模式兼有的保持模式或叫调试模式。
如果仅是RUN模式则CPU和各板为正常进行第3步。
如果是保持模式出现，可能是运行过程中用户程序出现断点而处于调试程序状态，或在启动模式下断点出现，对此情况重新调试好程序，再次将控制程序下载到CPU中方可。
西门子PLC故障诊断简易教程
•检查出DP接口上的一个总线出错（如，电 缆断或不同的总线参数）
西门子PLC故障诊断简易教程
DP从站的LED
•ET200B 16DI/16DO模块的状态和出错指示
•LED
•光信号
•含义
•RUN •BF
•DIA •L1+ •L2+
•点 亮 ( 绿 色) •点 亮 ( 红 色)
•点 亮 ( 红 色)
•ET 200B在运行中（电源接通，STOR/RUN开关在 RUN位置）
西门子PLC故障诊断简易教程
系统诊断概述
•CPU 诊断检查系统错误 •程序诊断检查错误
•CPU
•诊断中断
•错误 • OB
•诊断缓冲区 •系统状态表
•诊断信息
•I/Q 模块
•可诊断的模板 •检查错误 •并产生一个 •诊断中断
西门子PLC故障诊断简易教程
•系统诊断概述
组织块诊断中断
•OB 80 时间故障 •OB 81 电源故障 •OB 82 诊断中断组织块 •OB 83 插拔模块中断程序 •OB 84 CPU 硬件故障 •OB 85 优先级故障组织块 •OB 86 机架故障 •OB 87 通讯故障 •OB 88 过程中断 •OB 121 编程错误 •OB 122 访问错误
•接通和断开电源模块上的24V DC开关
•检查配置和参数集
西门子PLC故障诊断简易教程
DP从站的LED
•ET 200M/IM153-2模块的状态和出错LED（续）
•LED
•ON
SF
•含义 BF
•措施
•点
•无
•点
•波特率搜索或非 •在 IM153-2 上 设 置 有 效 的
亮
西门子PLC 故障诊断简易教程
·检查CPU31x-2DP ·检 查 总 线 连 插 器 是 否 正
确插入 ·检查到DP主站的电缆
是否断开 ·检查配置和参数设置
检查总线结构
·检查配置 ·评 估 诊 断 中 断 或 诊 断 缓
存器登入项
10
带DP接口的S7-400 CPU的LED
CPU
DP接口
闪烁 (0.5Hz)
点亮
熄灭
通过PG测试功能触发HOLD状态
闪烁 (2Hz)
点亮
点亮
执行予热起动
闪烁 (2Hz)
点亮
熄灭
执行热再起动
无关
闪烁 (0.5Hz)
无关
CPU请求完全复位（冷）
无关
闪烁 (2Hz)
无关
完全复位（冷）运行
12
带DP接口的S7-400 CPU的LED
用于带DP接口的S7-400 CPU的出错和特殊功能的LED
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)
的故障: 基本规则: CPU 处于 STOP
诊断工具: • 模板信息
- 诊断缓冲区 - 中断堆栈 - 块堆栈 - 局部堆栈 • 硬件诊断
6
一、利用LED诊断
·CPU的一般状态和报告出错的LED ·指示DP接口故障的LED
7
S7-300的LED
CPU 315-2DP的一般LED
LED SF（红色）
含义 组出错
BATF（ 红 色 ） 电池出错
说明
出现下列情况之一，LED点亮 ·硬件出错 ·固件出错 ·编程出错 ·参数出错 ·计算出错 ·时间出错 ·存贮器卡有故障 ·在POWER-ON时电池故障或无后备电池 ·I/O出错（仅对外部I/O）
西门子PLC 故障CPU诊断
23.1 诊断硬件和故障排除通过出现的诊断符号，您可查看是否有可供模块使用的诊断消息。
诊断符号说明了相应模块的状态，而且，对于CPU，也说明了其工作模式。
当调用功能“诊断硬件”后，诊断符号将会显示在在线视图以及快速视图(缺省设置)或诊断视图的项目窗口中。
双击快速视图或诊断视图中的诊断符号，可启动“模块信息”应用程序来显示详细的诊断信息。
如何定位故障1. 使用菜单命令视图> 在线打开项目的在线窗口。
2. 打开所有的站，以便在其中组态的可编程模块均为可见。
3. 查看是哪个CPU正在显示诊断符号，其指示了错误或故障。
按F1键打开解释诊断符号的帮助页面。
4. 选择要检查的站。
5. 选择菜单命令PLC > 诊断/设置> 模块信息以显示主站中CPU的模块信息。
6. 选择菜单命令PLC > 诊断/设置> 诊断硬件以显示主站中CPU和故障模块的“快速视图”。
快速视图的显示已设置为缺省值(菜单命令选项> 自定义，“视图”标签)。
7. 选择快速视图中的故障模块。
8. 点击“模块信息”按钮以获取关于在线模块的信息。
9. 点击快速视图中的“在线打开站”按钮，以显示诊断视图。
诊断视图包括了按照其插槽顺序排列的站中的所有模块。
10. 双击诊断视图中的模块，以便显示模块信息。
采用在线方式，您也可获得那些没有故障因而没有显示在快速视图中的模块的信息。
您当然不必执行所有的这些步骤；一旦您获得所需要的诊断信息，您就可停止。
23.2 在线视图中的诊断符号在在线项目窗口和具有组态表在线视图的硬件配置窗口中，显示诊断符号。
诊断符号便于检测故障。
只需看一眼模块符号，就知道有没有诊断信息。
如果没有出现故障，那么所显示的模块类型符号上不带附加的诊断符号。
如果模块有诊断信息，那么除显示模块符号外，还显示诊断符号，或以较低的对比度显示模块符号。
模块的诊断符号(实例：FM/CPU)工作模式的诊断符号(实例：CPU)强制诊断符号更新诊断符号的显示必须激活合适的窗口。
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云南昆船技术中心培训部
一、利用LED诊断
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
·CPU的一般状态和报告出错的LED ·指示DP接口故障的LED
CPU
诊断中断
错误 OB
诊断缓冲区 系统状态表
I/Q 模块
可诊断的模板 检查错误 并产生一个 诊断中断
诊断信息
S IE M E N S P G 740
云南昆船技术中心培训部
系统诊断概述
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
组织块诊断中断
OB 80 时间故障 OB 81 电源故障 OB 82 诊断中断组织块 OB 83 插拔模块中断程序
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)
·当CPU不在处理用户程序时，LED亮 ·当CPU请求整体复位时，LED以1秒间隔闪烁。
CPU 31x-2 DP的DP接口的LED
西门子 STEP7 高级培训 在“DP主站”模式下CPU 31x-2DP的
之故障诊断
SLFEDDP BUSF
含义
措施
熄灭 熄灭
·配置正确 ·所有被组态的从站
均可被寻址
点亮 点亮 点亮 闪烁
检查连接到CPU31x-2DP的总线电 缆。等待直至CPU31x-2D已经起 动。如果此LED不停止闪烁，则 检DP从站或评估DP从站的诊断信 息 评估诊断信息 定义新的配置或纠正原先的配置
CPU 31x-2 DP的DP接口的LED
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
“DP从站”模式下CPU31x-2DP的LED
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
云南昆船技术中心培训部
系统诊断概述
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
CPU 诊断检查系统错误
程序诊断检查错误
SFDP BUSF 含义
熄灭 熄灭 配置正确
措施 —
无关
无关 点亮
闪烁
点亮 无关
CPU31x-2DP的参数集不正确 DP主站与CPU31x-2DP间无数据 通信。可能的原因是： ·控 制 监 视 定 时 器 （ Watchdog） 期限到 ·通 过 ROFIBUS-DP 的 总 线 通 信 被中断 ·所 定 义 的 PROFIBUS 地 址 不 正 确 总线短路
·总线出错（硬件故 障） ·DP接口出错 ·在多主站运行中，
有不同的波特率 ·站出错 ·至少有一个指定的
从站不可寻址
点亮 熄灭
云南昆船技术中心培训部
丢失或不正确的配置 （ 当 CPU 未 作 为 DP 主 站起动时，也发生此 情况）
·检查总线电缆是否短路或断开 ·评估诊断信息，定义新的配置 或
纠正原先的配置
西门子 STEP7 高级培训
之故障诊断
CPU
DP接口
LED
含义
LED
含义
INTF（红色） EXTF（红色） FRCE（黄色） CRST（黄色）
内部出错 外部出错 强制
DP INTF（ 红 色）
DP EXTF（ 红 色）
BUSF
完全复位（冷）
在DP接口内部出错
在DP接口外部出错
在DP接口上的总线出 错
RUN（绿色） 运行状态RUN
STOP（黄色） 运行状态STOP
云南昆船技术中心培训部
带DP接口的S7-400 CPU的LED
西门子 STEP7 高级培训 带DP主站接口的S7-400 CPU的LED
之故障诊断
LED
含义
RUN
STOP
CRST
点亮
熄灭
熄灭 CPU在Leabharlann 行状态RUN熄灭点亮
熄灭
点亮
闪烁 (0.5Hz)
如果电池损坏、不存在或放完电，LED点亮
CPU和S7-300总线的内部5V DC电源正常时，LED亮
FRCE（ 黄 色 ） 保留
RUN（绿色）
运行模式 RUN
STOP（ 黄 色 ） 运 行 状 态 STOP
云南昆船技术中心培训部
在此CPU上，“Force”功能不能实现
·在CPU起动时，LED以2HZ频率至少闪烁3秒。（CPU 起动可能更短些）在CPU起动期间，STOP指示器也亮， 当STOP LED熄灭时，输出启用 ·当CPU处于RUN模式时，LED亮
·丢失或配置不正确 ·与DP主站无数据通信
·检查CPU31x-2DP ·检 查 总 线 连 插 器 是 否 正
确插入 ·检查到DP主站的电缆
是否断开 ·检查配置和参数设置
检查总线结构
·检查配置 ·评 估 诊 断 中 断 或 诊 断 缓
存器登入项
云南昆船技术中心培训部
带DP接口的S7-400 CPU的LED
SIMATIC STEP7 高级培训
--故障诊断
目标
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
学习了本章之后，你将 ...
...
懂得故障的分类
...
懂得诊断工具的运用
...
了解故障的诊断信息
...
学会故障的排除
...
学习故障诊断的例程
云南昆船技术中心培训部
故障的级别
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
云南昆船技术中心培训部
故障的级别
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
由系统检测出的故障: 基本规则: CPU 处于 STOP
诊断工具: • 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)
云南昆船技术中心培训部
S7-300的LED
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
CPU 315-2DP的一般LED
LED SF（红色）
含义 组出错
BATF（ 红 色 ） 电池出错 DC5V（ 绿 色 ） 5V DC电源
说明
出现下列情况之一，LED点亮 ·硬件出错 ·固件出错 ·编程出错 ·参数出错 ·计算出错 ·时间出错 ·存贮器卡有故障 ·在POWER-ON时电池故障或无后备电池 ·I/O出错（仅对外部I/O）