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S7 PLC报SF故障的分析和处理方法
西门子S7 PLC报SF故障的分析和处理方法一、前言西门子S7 PLC最常见的故障之一就是报SF故障，CPU面板上的状态指示灯SF灯亮红色，其含义是提示发生了硬件故障或软件错误，有时伴随着CPU停机、自动由运行（RUN）状态转入停机（STOP）状态，造成生产中断甚至发生意外生产事故。
但SF亮红灯只是一个笼统的提示，要快速查找出具体故障原因确是一件非常麻烦的事情。
下面结合现场发生的一起实际案例叙述故障原因分析和处理方法，供同仁们参考。
二、故障现象某日原料车间一台取料机发生故障，故障的现象是取料机驾驶员在启动斗轮机或皮带机这两台设备时在启动过程中突然故障停机，查看PLC柜发现（CPU315-2 PN/DP）CPU停机处于STOP状态并报SF红灯亮故障，将PLC重新上电后恢复正常，再次启动斗轮机和皮带机的过程中又重复发生该故障，如果在启动斗轮机或皮带机之前启动取料机上的其它设备都没有问题，就仅仅是启动这两台设备时会发生故障。
但不是每次操作斗轮机或皮带机都会发生故障，有时重新上电后能够坚持一段时间，更不可思议的是有时重新上电后CPU刚刚进入RUN 状态不久驾驶员还没有操作任何设备时就发生了该故障（CPU自动进入STOP状态并报SF红灯亮）。
这种时有时无的不规律故障是电气自动化人员最头疼的故障。
三、故障原因的查找方法首先检查机械、电气设备，均未发现异常，斗轮机和皮带机的软启动器也未报故障，开关、接触器、软启、线路、操作台、电机均属正常，剩下的就是查PLC了。
自动化人员用安装有西门子S7 PLC软件（Step 7）的电脑笔记本（并携带有MPI/DP数据线或网线）连接PLC在线察看故障信息，方法如下： 第一步：电脑连接PLC，上传备份PLC原程序。
这一步非常重要，自动化人员必须养成该习惯，不要轻易相信别人的备份和电脑上已有的备份。
第二步：打开PLC程序，打开硬件组态（即配置），在线查找故障信息。
如下列图示：图一：打开PLC程序，双击硬件图二、打开硬件组态图三：在线查看硬件组态图四：右击CPU，选择模块信息图五：在线查看模块信息图六：点击诊断缓冲区图七：点击“设置”，弹出设置对话框图八：在设置对话框中将默认显示15条信息改成500条，点确定图九：在事件列表中用鼠标下翻查查找故障信息，并点击“事件帮助”图十：找到导致CPU转入STOP模式的事件信息。
西门子PLC以太网连接状态诊断操作指南说明书
115C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d目录1在西门子PLC 诊断以太网连接状态 .................................................................... 31.1问题描述 .............................................................................................. 31.2解决方案 .............................................................................................. 31.3配置 ..................................................................................................... 41.3.1CPU 的配置 ......................................................................................... 41.3.2通讯对象的配置 ................................................................................... 61.3.3测试 .. (7)C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d1在西门子PLC 诊断以太网连接状态1.1问题描述随着以工业以太网技术发展，工业以太网现场网络的节点数和设备类型日益庞杂，因此越来越多的客户希望 PLC 能够有能力对网络的节点状态作出诊断（例如：网络断线等）。
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。
西门子200PLC维修入门与故障处理
SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
整个PLC 系统与外联设备相接，就构成了一个自动控制系统，接下来就为大家详细的讲解一下，希望对大家有所帮助。
1、CPU异常：CPU异常报警时，应检查CPU单元连接于内部总线上的所有器件。
具体方法是依次更换可能产生故障的单元，找出故障单元，并作相应处理。
2、存储器异常：存储器异常报警时，如果是程序存储器的问题，通过重新编程后还会再现故障。
这种情况可能是噪声的干扰引起程序的变化，否则应更换存储器。
3、输入/输出单元异常、扩展单元异常：发生这类报警时，应首先检查输入/输出单元和扩展单元连接器的插入状态、电缆连接状态，确定故障发生的某单元之后，再更换单元。
4、不执行程序：一般情况下可依照输入---程序执行---输出的步骤进行检查输入检查是利用输入LED指示灯识别，或用写入器构成的输入监视器检查。
当输入LED不亮时，可初步确定是外部输入系统故障，再配合万用表检查。
如果输出电压不正常，就可确定是输入单元故障。
当LED亮而内部监视器无显示时，则可认为是输入单元、CPU单元或扩展单元的故障。
5、部分程序不执行：检查方法与前项相同但是，如果计数器、步进控制器等的输入时间过短，则会出现无响应故障，这时应该校验输入时间是否足够大，校验可按输入时间<输入单元的最大响应时间+运算扫描时间乘以2的关系进行。
6、电源的短时掉电，程序内容也会消失：通过反复通断PLC本身电源来检查。
为使微处理器正确启动，PLC中设有初使复位点电路和电源断开时的保存程序电路。
这种电路发生故障时，就不能保存程序。
所以可用电源的通、断进行检查。
7、PROM不能运转：先检查PROM插入是否良好，然后确定是否需要更换芯片8、电源重新投入或复位后，动作停止：这种故障可认为是噪声干扰或PLC内部接触不良所致。
S7-200系列PLC产品故障检查与处理
S7-200系列PLC产品故障检查与处理1.故障检查与处理流程PLC系统在长期运行中，可能会出现一些故障。
PLC自身故障可以靠自诊断判断，外部故障则主要根据程序分析。
常见故障有电源系统故障、主机故障、通讯系统故障、模块故障、软件故障等，一般故障检查与处理流程如附图30所示。
附图30 S7-200系列PLC产品的故障检查与处理流程图2.故障检查与处理（1）电源故障检查与处理PLC系统主机电源、扩展机电源和模块中电源显示不正常时，都要进入电源故障检查流程。
如果各部分功能正常，只能是LED 显示有故障，否则应首先检查外部电源；如果外部电源无故障，再检查系统内部电源故障。
电源故障检查与处理见附表6。
附表6 电源故障检查与处理故障现象故障原因解决办法电源指示灯灭指示灯坏或保险丝断更换无供电电压加入电源电压检查电源接线和插座使之正常供电电压超限调整电源电压在规定范围电源坏更换（2）异常故障检查与处理PLC系统最常见的故障是停止运行（运行指示灯灭）、不能启动、工作无法进行，但是电源指示灯亮。
这时，需要进行异常故障检查，检查顺序和内容见附表7。
附表7 S7-200系列PLC产品故障检查与处理故障现象故障原因解决办法不能启动供电电压超过上极限供电电压低于下极限内存自检系统出错CPU、内存板故障降压升压清内存、初始化更换工作不稳定频繁停机供电电压接近上、下极限主机系统模块接触不良CPU、内存板内元器件松动CPU、内存板故障调整电压清理、重插清理、带手套按压元器件更换与编程器等不通讯通讯电缆插接松动按紧后重新联机（3）通讯故障检查与处理通讯是PLC联网工作的基础。
PLC网络的主站、各从站的通讯处理器、通讯模块都有工作正常指示。
当通讯不正常时，需要进行通讯故障检查，检查内容和处理见附表8。
附表8 S7-200系列PLC产品故障检查与处理（4）输入输出故障检查与处理输入输出模块直接与外部设备相连，是容易出故障的部位，虽然输入输出模块故障容易判断，更换快，但是必须查明原因，而且往往都是由于外部原因造成损坏，如果不及时查明故障原因，及时消除故障，对PLC系统危害很大。
PLC五种故障查找方法的流程图
本文列举了PLC五种故障查找方法的流程图，并列出常规输入、输出单元故障处理对策。
PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备故障，都可用PL C上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。
一、PLC故障查找流程图
1、总体检查
根据总体检查流程图找出故障点的大方向,逐渐细化，以找出具体故障，如图1所示。
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
4、输入输出故障检查
输入输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道,其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外,还与联接配线、接线端子、保险管等元件状态有关。
检查流程图如图4、图5所示。
图4
图5
5、外部环境的检查
影响PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。
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
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- 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
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4
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
·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
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10
带DP接口的S7-400 CPU的LED
CPU
诊断中断
错误 OB
诊断缓冲区 系统状态表
பைடு நூலகம்
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
SIEMENS PG 740
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5
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
SIMATIC STEP7 高级培训
--故障诊断
1
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
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2
故障的级别
西门子 STEP7 高级培训 之故障诊断
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
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6
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
RUN（绿色） 运行状态RUN
STOP（黄色） 运行状态STOP
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11
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在运行状态RUN
熄灭
点亮
9
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
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
从站不可寻址
点亮 熄灭
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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
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
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7
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）
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)
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
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3
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)
8
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LED
之故障诊断
SF DP 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
·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
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
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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 ·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。