PROFIBUS-DP总线故障的排查方法与诊断技术
PROFIBUS DP 网络系统故障诊断方法
LED状态： SF =灭 BF=闪烁/点亮 ON =点亮
含义： 接口模块组态错误或者没有模块组态——在DP主站
和接口模块之间没有数据通信。
原因： PROFIBUS DP地址错误、组态错误或者参数错误。
补救措施： 检查接口模块。
检查组态和参数。
检查PROFIBUS地址。
1.1.2.借助STEP7工具软件进行故障诊断分析 ⑴. 硬件诊断： 启用CPU硬件诊断方法如下图所示：
式； 如果OB 86没有加载，CPU将切换到STOP模式； 检查DP总线电缆是否短路或断路； 执行STEP7诊断，通过诊断信息进行有针对性的排查。
DP从站上接口模块上指示灯状态：
LED状态： SF =灭 BF=灭 ON =灭
含义：
接口模块没有电压或者接口模块存在硬件缺陷。
补救措施： 打开接口模块的24 V DC电源电压。
字节 1
所示字：节 2
站状态 2 站状态 3
0 无法访问DP从站
DP从站必须重新参数化
字节 3 字节 4
Profibus主站地址 制造商ID
1 DP从站还没有准备好
诊断消息可用
字节 5
制造商ID
2 组态与设置不对应
如果DP从站可用，Bit =“1”
字节 6 字节 7
： 字节 14
字节 15 ： ：
字节 34
指定ID ： ：
诊断
模块状态
： ：
3 外部诊断可用 4 DP从站不支持该功能 5 主站不能中断从站响应 6 从站类型与组态不对应
激活响应监视
收到控制命令 “FREEZE” 收到控制命令 “SYNC”
该位总为“0"
7 DP从站由不同的主站组态 DP从站未激活
PROFIBUS-DP的故障诊断方法
现化网络控制系统的站点越来越多，网络系统越来 越复杂。网络系统某一个或几个节点出现故障，会影 响整个系统的运行。掌握并熟练应用有效的诊断功能 ，可有利于缩短维修时间，提高设备使用效率。
常用 诊断 方法
使用PLC的LED故障指示诊断功能 使用STEP7的在线故障诊断功能 使用故障中断组织块的诊断功能 使用PCS7的故障诊断监控系统
当CPU出现硬件或软件故障时SF会亮，但无法提供 到底是哪种故障造成的。
2
3
4
5
➢ SF红色常亮：CPU有硬件故障或软件错误。 ➢ BF红色常亮：总线通讯故障。 ➢ BF红色闪烁：CPU作为主站时，可能总线电缆有故
障，或连接的从站有故障。 ➢ BATF红色常亮：电池故障。 ➢ BF红色闪烁：CPU作为从站时，可能DP通信中断
22～29 特征位，固定为0
30 =1时表示至少有一个扩展机架出现故障
31 特征位，固定为0
OB86_EV_CLASS=B#16#38、B#16#39
OB86_FLT_ID=B#16#C1、B#16#C2、B#16#C6
33
OB86_Z23的代码信息
故障 类别
DP 站点 故障
位
说明
0～7 保留
8～15 DP主站系统ID
址，OB86_Z23存机架号。
B#16#38 故障排除代码
扩展机架故障排除，
B#16#C1 OB86_MDL_ADDR存IM逻辑基 址，OB86_Z23存机架号。
B#16#38
B#16#C2
扩展机架故障(实际组态与软件组 态不符导致的)排除。 OB86_MDL_ADDR存IM逻辑基 址，OB86_Z23存机架号。
Profibus-DP常见故障的分析与处理
982017年1月上 第1期 总第253期公司自动化系统由西门子S7-300PLC、S7-200PLC和S7-1200P L C 系列控制器组成,各个独立的控制系统通过Profibus-DP总线进行组网。
西门子控制器下挂了多个ET-200M 、阀岛系统、贝加莱、托利多称重系统、E M 277、变频器、西门子流速仪等子站。
西门子控制器的从站主要通过P r o f i b u s 总线进行组网。
当系统运行一段时间后经常出现Profibus-DP故障,随着系统应用的普及,维护人员逐渐掌握了该系统的故障处理方法,通过S t e p 7硬件组态、总线上各设备故障指示灯等诊断方法,全面排查优化,可以有效地发现现场总线故障,提高了设备运行的可靠性。
以下内容主要结合现场公司自动化系统运行中Profibus-DP故障进行分析及其处理措施。
1 常见的故障现象故障ｌ:白蛋白分离系统在正常生产运行过程中,阀岛子站突然出现掉网,阀岛子站B F 红色指示灯亮。
将阀岛系统断电复位重新上后电通讯连接无法恢复正常。
粗略地测量—下回路的电阻,其电阻值为56Ω左右,阻值不在正常的范围内。
故障2:在正常生产的时候,西门子流速仪子站会随机出现通讯故障,造成无法测量药品进罐流速,无法继续进行生产。
各个流速仪子站之间只是通过端子连接没有使用D P 头。
将流速仪断电复位重新上电通讯连接恢复正常。
故障3:在正常的生产过程中,搅拌电机变频器子站偶尔出现报通讯故障,导致搅拌电机无法正常运行,但不是很频繁。
经过粗略地检测一下电阻,电阻值为110Ω左右,属于在正常的范围内,偶尔会出现波动,阻值属于在正常范围内。
将搅拌电机变频器断电复位重新上电通讯连接恢复正常。
2 故障的分析及其处理现场总线故障主要是由于这些原因引起的,如:某些线路有破损、D P 接头损坏、电源干扰、中间网络D P 接头的开关位置不正确、接头处进出线接反、某一通讯模块损坏等。
下面是公司通信故障实例。
PROFIBUS DP总线故障
摘要:阐述基于西门子S7-300PLC软件编程的故障诊断方法，以PROFIBUS现场总线系统故障处理为例，介绍软件编程故障诊断方法的具体应用和注意事项。
关键词:PROFIBUS现场总线PLC 软件编程故障处理PLC具有高可靠性和可维修性，通过其操作系统或监控程序可实现较完善的自诊断功能。
西门子S7-300PLC用户程序由数量丰富的组织块(OB)、功能(FC)、功能块(FB)和系统功能(SFC)等逻辑块组成。
OB允许用户创建在特定时间内执行的程序或对特定事件响应的程序，如对故障处理OB编程，一旦PLC控制系统出现硬件故障，PLC操作系统会自动调用相应故障处理OB进行故障诊断；OB中的OB1为主程序，包含用户编写的主干程序，FC、FB 和SFC中编有子程序，供081直接或间接调用，受PLC模块诊断能力限制，对某些硬件故障，操作系统无法调用故障处理OB进行自诊断，则必须在OB1或FC中编程。
一、双复合胎面挤出联动线控制系统1．基本组成青岛黄海橡胶集团双复合胎面挤出联动线采用基于PROFIBUS现场总线的全分布式控制系统，PROFIBUS-DP连接西门子S7-300PLC，构成单主一多从的总线网络（图1）。
控制系统主要组成：①PLC是系统主控制器，作为整个现场总线网络的主站，上位工控机安装S7-300/400PLC编程软件STEP7和组态软件InTouch。
②智能从站，如远程分布式I/O( ET200M)、直流调速器(6RA70)、交流调速器(MM4401MM420)、裁断位置控制器(EVS9300)等。
③外部设备，如继电器、各类开关、传感器以及未和PROFIBUS总线连接的变频器、直流调速器等。
2．控制系统故障类型(1)外部设备故障。
直接影响PLC 系统工作，故障原因一般是设备损坏或寿命到期。
(2)智能从站故障。
可直接引发直流电机、变频电机或伺服电机的传动故障，导致胎面挤出联动线瘫痪。
( 3)PLC系统故障。
浅谈Profibus—DP总线故障的常见问题及排除方法
ＣＢＰ２通 讯 板 是 用 于 通 过 ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ把 ＳＩＭＯＶＥＲＴ ＭＡＳ１１三ＲＪ）ＲＪ、ｒＥＳ连 接 到更 高层 的 自动化 系统 。Ｆ０８２是通 讯 故障报 警故 障号 ，报 警 内容为：在设 定 的报文 故障时 间 内，
与基本装 置交换数 据不可 能；需要更换 ＣＢＰ或基本装 置；通 通 断，表示没有通过 ＰＲＯＦＩＢＵＳ同主 站的周期有用数据传送 ， ＰＲＯＦＩＢＵＳ电缆损坏或 没连接 。 ４ ＤＰ总 线 线 路 故 障
ＰＲＯＦＩＢＵＳ总 线 符 合 ＥＩＡＲＳ４８５ （８） 标 准 ，ＰＲＯＦＩＢｕｓ
中文科技期 刊数据库 （文摘版 ）工 程技术
工程技 术
２０１５年 ７月 ·１９·
浅谈 Ｐｒｏｆｉｂｕｓ—ＤＰ总线故障的常见问题及排除方法
冉志新 张东升 苏 越 李国强
首钢矿业公 司 河北省唐 山市 ０６４４０４
摘要 ：水厂铁矿排岩机 ，ＤＰ网络 中由 １４０ ＣＲＰ８１１Ｏ０模 块构 成主站 ，６ＳＥ７０系列变频 器、３ＵＦ５０４１系列 电机保护 器、编码器 Ｅｎｃｏｄｅｒ：ＴＲ ６５Ｃ－Ｍ构 成从 站。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ—ＤＰ总线故障原 因有很 多，涉及 多种设 备和线路 ，因此属排 查难度较 大的故障。本文就 从 ＰＬＣ装置 、电气元件 、变频 器装置本 身、ＤＰ线路 、屏 蔽抗干扰 等各方面加 以阐述。对造 成 ＤＰ故障的各种常见 问题加 以分析 ， 并提 出解决方法。
与 ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线相 匹配 ，并配有轴 向电感 以消 除 电容性 负 载 而 引起的 导线反射 ，选择普 通 的屏 蔽双绞 线则不 能保证 总 线 的段长度 。ＤＰ总线 电缆用 总线连接器 ＤＰ网插 头 ６ＥＳ７９７２． ＯＢＢ４０．Ｏ） ０和所需要连接 的设备 （如变频器通讯卡 ＣＢＰ连 接 ）。总线 电缆故障也是较常 见的 ＤＰ通讯故障，在 ＤＰ网络 中， 每 个总线段 必须在其末端安装一个 电阻 网络 ．总线终端。使 用 ６ＥＳ７９７２总线连接器 ，总线 终端 可通 过开关打开或断开。总线 连 接器 ＤＰ网插头 的终端 电阻要 打到 ＯＮ状态 ，而 中间设备插 头 的终 端 电 阻需 打 到 ＯＦＦ的 状 态 ，才 能保 证 ＤＰ 网络 的 畅 通 。 ５ 安装不规范造成的干扰故障
如何对PROFIBUS DP通信进行诊断？
如何对PROFIBUS DP通信进行诊断？可以查看从站接口模块上代表通信的指示灯判断故障原因。
1．从站接口模块上BF红灯常亮，表示PROFIBUS DP的通信已经中断，需要检查下面几项：①检查至DP 主站的总线电缆是否断开，主站是否上电。
可以通过测量电阻阻值的方法判断DP电缆的通断。
将所有总线连接器从站点上拔下，在一端测量DP电缆中红/绿线之间的阻值。
如果两端终端电阻都置于"On"位置，电阻阻值在110欧姆左右，如果将一端终端电阻置于"Off"位置，电阻阻值在220欧姆左右，如果两端终端电阻都置于"Off"位置，电阻阻值应该是无穷大。
②总线连接器是否已正确插入，电缆连接是否正确，总线连接器上的终端电阻设置是否正确。
错误的接线和终端电阻设置也会导致通信中断。
位于网络终端的总线连接器应该将DP电缆连接在"In"接口上，且终端电阻应该置于"On"位置。
网络中间站点终端电阻应该置于"Off"位置。
图1 DP电缆接线和终端电阻设置③同时如果DP主站上代表通信的指示灯BF/BUSF红灯常亮，说明总线电缆有短路或主站DP端口损坏。
拔掉主站总线连接器，如果变为红灯闪烁，说明是总线电缆有问题，如果还是红灯常亮，就是主站DP端口损坏。
2. 从站接口模块上BF红灯闪烁，表示PROFIBUS DP的通信已经连通但是组态错误，需要检查下面几项：①从站组态的和实际设置的PROFIBUS 地址不一致。
首先，接口模块的PROFIBUS地址要在断电下设置，如果带电设置需要重新上电。
有些型号的接口模块PROFIBUS地址设置DIP开关最下面一个要始终在OFF位置。
②已组态的从站与实际安装不相符。
检查从站安装是否缺少模块或模块有错误，或者是否插入了未组态的模块。
模块版本和安装顺序是否和组态一致。
ET200S子站要检查是否在最后安装了终端模块。
Profibus-DP网络故障排除指南(070412)
Profibus-DP网络故障排除指南（2007年4月第4版）先确保你已经彻底阅读过并已经理解《DP总线设备及应用》手册（目录：网上家园/硬件手册），然后按以下情况检查：1.站地址重复：底座地址设置重复将导致重复的模块通讯不正常，有时候底座焊接质量也可能导致地址重复，但这种可能性很小。
2.终端匹配器FM192A－TR故障：将导致通讯质量不稳定。
3.未正确设置DP重复器：常规使用时，DP重复器的三个开关均应设置为ON。
当用DP重复器进行分叉网络时，请仔细阅读《DP总线设备及应用》手册。
4.当总线上的一个以上的模块的通讯接口损坏时，有可能导致整段网络的通讯不正常。
目前从理论上没有更好的诊断方法，只能先将没有报离线的模块逐个拔下，如果当拔到某个模块后，剩余的模块通讯恢复正常，则可以判明该模块有故障。
然后可以反过来证实：将其余模块插回，最后再插被怀疑的模块，如果该模块插拔前通讯正常，而插上后通讯变坏，也能证实该模块通讯故障。
5.但段网络上节点配置超过公司实际标准：推荐每段24个模块。
（DP标准为每段32个物理节点，但每台主控占1个节点，每个DP重复器左边占一个节点，右边也占一个节点，再加上底座并非双绞线，性能有所损失，所以目前推荐每段24个模块。
6.DP重复器接地不良：DP重复器的电源地（逻辑地）是通过DIN导轨接机柜的，要确保DIN导轨与机柜保护地良好接触，并确保机柜保护地良好接地。
不良好的接地甚至有可能经常损坏DP重复器。
7.以主控单元为中心，DP重复器应防置在总线上离主控近的一端，而不是远端，否则信号放大和整形的作用减弱。
8.DP线的屏蔽层应保证与屏蔽汇流条接触良好，屏蔽地要保证接地良好（有时直接在本柜接保护地）。
9.底座之间是否紧密接触：由于底座是垂直安装，受重力会下坠，应确保DIN导轨的最下边的模块下安装金属固定夹，并确保该固定夹不轻易上下滑动。
10.确保DP线不要与强电信号或者有经常性的电感性负载开断（如继电器线圈）的信号线绑在一起。
PROFIBUS DP 网络系统故障诊断方法
1.1.3.通过编辑用户程序来诊断系统故障
AS-I (执行器-传感器接口)
AS-I电源
具有 AS-I ASIC的现场设备
传感器和执行器
-SINUMERIK, RCM
-TI 505 非西门子PLC
现场级
ET 200B/L
AS-I子模块 AS-I级
三.PROFIBUS DP 系统简介
PROFIBUS DP是现场总线的一种，采用主从的通讯方式，主 要用于实现现场级智能主站与现场从站设备之间对时间要求严 格的循环高速数据通信传送。主站周期地读取从站的输入信息 并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站 （PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，
⑵. 通过CPU诊断缓冲区读取故障报警信息： 启用CPU诊断缓冲区的方法如下图所示：
通过选择上图“Module Information”选项后，系统将弹出 以下模块信息画面：
如果Profibus DP系统存在故障，上图中诊断状态将显示为 故障报警，选择图中的“Diagnostic Buffer”选项，系统将显
启用CPU硬件诊断方法如下图所示：
点击“Hardware Diagnostics”选项后将弹出如下 画面：
通过选择上图“DP Slave Diagnostics”选项后，下面的窗口将 显示出详细的DP从站故障报警信息，包括组态不同、参数错误 等信息，通过详细的故障信息，就可以采取相应对策的解决方 法去处理，如检查并重新下载硬件组态等补救方法。