系统及其组态软件.ppt

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1、第4章 SIMATIC S7 系统及其组态软件,4.1 SIMATIC S7 系统基础,4.2 PROFIBUS系统设备 4.3 STEP7的功能和使用方法 4.4 用STEP7开发应用软件 4.5 SIMATIC S7的系统功能和特殊组织块 4.6 连续数据量的I/O存取命令 4.7 PROFIBUS-DP的诊断功能 4.8 程序下载及调试,4.1 SIMATIC S7 系统基础,1. SIMATIC PLC控制器 2. SIMATIC S7系统概述 3. SIMATIC S7系统组成 4. SIMATIC PCS7系统,PLC开发应用概述,分析归纳对象控制要求，列出控制参数； 选择相应控制

2、器（PLC）和模块； 安装PLC的编程软件； PLC的组态安装； PLC的控制程序编写和调试； PLC的控制程序的现场安全调试； 设备控制的联合调试与测试试验。,1、 SIMATIC PLC控制器SIMATIC S7/C7/M7 和 WinAC 控制器,高中性能系列,较低性能系列,微型 PLC,SIMATIC WinAC Pro,M7 PLC将 AT 兼容机编程引入，或称将PLC功能加入计算机中并保持熟悉的编程环境。,2. SIMATIC S7系统概述 (1) SIMATIC S5 为早期设备，现在已经淘汰。 (2) SIMATIC S7 新一代设备，其PLC分为200、300 和400系列。

3、 (3) SIMATIC S7200为小型机系列，通常控制的点数较少，将电源CPU、通信和输入输出等集成在一起。采用STEP 7-Micro/Win32 编程。 (4) SIMATIC S7300/400为中型和大型PLC，采用模块化结构、STEP 7 Basis V5.0 （V5.4）编程。,3.SIMATIC S7-300/400系统组成 （1）通过DP网络连接分散设备，应用STEP7的硬件和软件组态功能将分散的设备集成；系统提供集成式或插入式设备模块、操作站和编程器等人机接口设备 （2）系统硬件包括电源、控制器(CPU) 、通信（CP）、输入/输出(I/O)、特殊功能等模块(FM:连接、

4、伺服控制、闭环控制、高速计数)以及编程设备和通信电缆； （3）系统STEP 7 Basis V5.0编程组态软件安装在编程设备中。先完成系统的硬件组态和控制软件的编制，并通过编程设备电缆下传给控制器模块。,SIMATIC S7系统图,4. SIMATIC PC S7系统 SIMATIC PCS7（Process Control System）系统是一个全集成、结构功能完善、面向整个生产过程的控制系统。采用WinCC作为操作和监控的人机界面、开放式的以太网和DP现场总线网络。具有多类模块或组件，可以构成大、中、小集散控制系统。 特点： （1）可靠性、开放性与标准化：可选冗余、开放式易于集成、标准

5、工业软硬件； （2）实现分布式的客户/服务器结构； （3）适合厂级集中 的复杂系统(60000个过程对象) ，适合过程控制、人工控制和混合控制等各种工业现场,4.2 PROFIBUS系统设备,一、SIMATICS7设备的接口 S7-300/400系统中有两种PROFIBUS-DP接口： 1、一种是集成在CPU上的DP接口，如CPU315-2，CPU314-3,CPU316-2,CPU318-2等； 2、通过接口模板IM或通信处理器CP的DP接口，如IM467,CP443-5和CP342-5等。 3、每个DP接口的特性都不相同，随着CPU特性的变化而变化： MPI接口与编程器连接，组态、编程与

6、MPI通信 DP接口用于通信、监控。,4、SIMATIC S7的通信模式种类 （1）PtP通讯的串行接口 PPI通信协议：在PLC、计算机或简单设备间进行数据交 换，可连成PPI网络，如采用S7-200组成PPI网络。 自由口通信模式：用户可自定义通信协议(在用户程序中选择通信协议，设定波特率、校验方式、字符的有效数据位)，采用适配器连接与其他具有RS232串口设备通信，如条形阅读器、打印机。 （2）DP通讯的串行接口 DP协议：PROFIBUS协议 USS协议：简化DP协议，RS485接口，支持S7-PLC与传动设备间通信连接，是Siemens所有传动产品通用通讯协议。,二、主从站的选择1.

7、一类主站的选择,(1) PLC作为主站 CPU内置DP口： CPU通常有一PROFIBUS-DP和一MPI接口。 DP通信处理器： CPU不带DP口，需配置通信处理器模块。 IM308-C接口模块 CP5431 FMS/DP通信处理器 CP242-5通信处理器 CP443-5通信处理器 IF964-DP接口子模板,(2) PC机加网络接口卡,这类网卡具有PROFIBUS-DP/PA/FMS接口。选择与网卡配合使用的软件包，软件功能决定PC机作为一类主站还是只作编程监控的二类主站。 CP5411、CP5511、CP5611网卡 CP5412通信处理器 CP5613PCI卡,2.从站的选择 具有三

8、类不同的DP从站： （1）紧凑型DP从站：具有不可更改的固定结构的输入和输出区域。ET200B模块属于此类型，可以提供不同电压范围和不同数量I/O通道的系列模块； （2）模块化DP从站：输入和输出区域可变，STEP7组态系统时定义此模块。如ET200M； （3）智能DP从站（I-从站）：输入输出区域不是实际存在的，而是由预处理CPU映像的输入输出区域。可以作为DP从站的S7-300控制器和CP342-5通信处理器都属于此类智能从站，输入输出区域映像区在STEP7组态系统时确定。,根据实际需要，选择带PROFlBUS接口的分散式I/0、传感器、驱动器等从站。从站性能指标要首先满足现场设备控制需要

9、，再考虑PROFIBUS接口问题，如从站不具备PROFIBUS接口可考虑分散式I/0方案。 (1) 分散式I/O l) ET200M 2) ET200L 3) ET200B 4) ET200C 5) ET200X 6) ET200U,（2）PLC作为从站智能I/O从站 1）CPU215-2DP 2）CPU315-2DP 3）S7-300+CPU342-5 （3）DP/PA耦合器/链接器 1）IM157 DP/PA链接 2）DP/PA Couple （4）CNC数控装置 1）SINUMERIK 840D 2）SINUMERIK 840C/IM392.N,(5)SIMODRIVER传感器 具有PR

10、OFIBUS接口的绝对值编码器 SIMODRIVER传感器是装有光电旋转编码器的传感器，用于测量机械位移、角度以及速度。 (6)数字直流驱动器6RA24/CB24 数字直流驱动器6RA24/CB24是三相交流电源供电、数字式小型直流驱动装置，可用于直流电枢或磁场供电，完成直流电机的速度连续调节。,3.二类主站 二类主站主要用于完成系统各站的系统配置、编程、参数设定、在线检测、数据采集与存储等。 (1)以PC为主机的编程终端及监控操作站 1)主机。具有 AT总线、MICRODOS/Windows的 PC机、笔记本计算机、工业计算机均可配置成 PROFIBUS的编程、监控、操作工作站。西门子公司为

11、其自动化系统专门设计提供了紧凑结构工业级工作站，即 PG。 2)网卡或编程接口 CP5X11自身不带微处理器,CP5411是短ISA卡，CP5511是TYPE2PCMCIA卡,CP5611是PCI卡。,(2)操作员面板OP 操作员面板用于操作员控制，如设定修改参数、设备启停等;并可在线监视设备运行状态，如流程图、趋势图、数值、故障报警、诊断信息等。西门子公司生产的操作员面板主要有字符型操作员面板，如OP5、0P7、0Pl5、OP17等；图形操作员面板有OP25、0P35、OP37等；TP型的触摸屏图形操作面板等。,(3)SIMATIC WinCC 在PC基础上的操作员监控系统己经得到很大发展，

12、 SIMATIC WinCC(Windows、control Center，Windows控制中心)使用最新软件技术，在Windows环境中提供各种监控功能，确保安全可靠地控制生产过程。,4.PROFIBUS的软件 用于SIMATICS7，其主要设备的所有PROFIBUS通信功能都集成在STEP7编程软件中; 用于SIMATICS5和PC网卡，它们的参数配置由COMPROFIBUS软件完成。 使用这两种软件可完成PROFIBUS系统及各站点的配置、参数化、文件、编制启动、测试、诊断等功能。,三、SIMATIC S7-300一般概念,1、S7-300储存单元 1）系统存储器（System Mem

13、ory） 系统存储器是集成在CPU模块中，它不能被扩展，如定时器(T)和计数器(C)，IO过程映象寄存器(PII、PIQ)累加器、寄存器等，相当堆栈。 )装载存储器（Load Memory） 可以集成在CPU内部的RAM，也可以是FEPROM卡， ) 工作存储器(RAM) 集成在CPU模块中的RAM不能被扩展。它可用于运行程序指令，并处理用户程序数据，程序只能在RAM和系统存储器中运行，CPU模块的 RAM 都具有掉电保持功能。 硬件组态和存储器概念,2、S7-300扫描工作方式,过程映象访问可以提供始终一致的过程信号映象。如在程序执行过程中输入模块信号变化，过程映象中的信号仍保持不变，直到下

14、一个循环过程映象时再刷新。程序执行,图4.2 在一个扫描周期过程映象刷新操作过程,PII,3、S7-300的I/O地址分配,图4.3 DIDO地址表,4、S7-300 采用槽位与地址相对应的固定编址方式,每槽位占4Byte(32bit)，不管实际连接模块IO点数是否与之相同（这是旧型号、新的连续），每字节8点。取决插槽是输入模块还是输出模块。 输入用I、IB、IW、ID等表示, 输出用用Q、QB、QW、QD等表示，分别为输入输出的位、字节、字、和双字。例如，插在0号导轨4号槽位上的开关量输入模块SM321：DI16，则该模块对应占用的地址为I0.00.7，I1.01.7，而I2.0-I3.7的

15、地址就空了。在0号导轨5号槽的开关量输出模块SM322：DO32，模块占用地址为Q4.0Q7.7。 模拟量虽然也采用槽位与地址相对应的固定编址方式，但其地址与IO地址不同，导轨0从258开始到368，扩展槽的最高字节为639，每个槽位占16Byte(128bit)，其他原则与IO地址设定一样。,4.3 STEP7的功能和使用方法,一、STEP7 编程组态软件介绍 STEP7用于 S7-300/400站创建控制程序、构造DP网络。 STEP7：硬件配置和参数设置、通信、编程、测试、启动和维护、文件建档和操作、诊断等，并为控制工程提供应用工具： （1）SIMATIC Manager：集中管理系统所

16、有工具软件和数据。 （2）符号编辑器：定义符号名称、数据类型和全局变量注释。 （3）硬件配置：配置系统和设置各模块参数。如从电子目录中选择硬件模块、机架，并分配给机架中期望的插槽；对CPU参数的设置，包括启动时间、扫描时间、监视时间等属性。 （4）通信：配置连接及定义MPI连接的组件及周期性数据传送；定义用MPI、PROFIBUS、或工业以太网的连接及数据传送。 （5）信息功能：快速浏览CPU数据和控制程序及故障原因。,STEP7标准软件包提供的系列程序（图4.4）,1、STEP7运行环境,编制SIMATIC S7系统程序，必须应用STEP7软件。在SIMATIC编程设备中，已经安装STEP7

17、软件，可以直接运用，而PC机则必须首先安装STEP7软件。STEP7软件可以在Windows95/98/2000或WindowsNT 环境下运行。一旦安装完成并重新启动计算机，SIMATIC Manager(SIMATIC 管理器)的图标就会显示在Windows桌面上。SIMATIC Manager 是STEP7软件包及其扩展的附加软件工具的图形用户接口管理器。,系统程序平台的特点: （图4.5）,(1) 循环执行用户主程序。 (2) 事件驱动的程序结构。 (3) 结构化的用户程序。,2、STEP7的使用步骤,（1）安装STEP7后，双击SIMATIC Manager图标。在缺省设置下，STE

18、P7助手将自动启动，引导创建一个自动化任务。 （2）STEP7结构与VC+软件类似，是树型分层结构，如图4-2。主对象是一个STEP7项目(Project，自动化工程)，项目中包含自动化工程所需要硬件和软件信息。一个STEP7项目又包含有若干个对象（Object），每个对象与相关应用软件自动连接，以文件夹形式存在项目中。 （3）begin为项目名，数据在分层结构中以对象形式保存，包括S7-300主、从站各一个，有各自的CPU、组态和硬件参数；程序包含所有Symbol，Source和Block编程组件。 Symbol：符号，是给地址定义用的符号名； Source：原文件，用来保存系统的原程序和文

19、件； Block：已经生成的OB1块和将要生成的所有其他块，这些块里有控制对象所需要程序。,SIMATIC 管理器 在线/离线编辑S7 对象的图形化用户界面，包括项目、用户程序块、硬件站和工具等。可以用于管理项目和库，启动 STEP 7 工具，在线访问 PLC ，编辑存储器卡,STEP7 操作 步骤 说明 （1）,STEP7 操作 步骤 说明 （2）,STEP7 操作 步骤 说明 （3）,各个步骤简要说明,1、安装及授权：第一次使用STEP7 2、设计控制器：根据控制要求（I/O等）设计PLC控制器 3、设计程序：根据控制功能和步骤设计程序框图 4、启动STEP7 5、创建项目及结构 6、组态

20、、编译、下载 7、编程、调试、下载 8、现场调试。,3、组态硬件与编制程序的方法,如图4-3 组态与编程的两种方法： 如果系统是多输入多输出的复杂系统，采用选项1，即先组态硬件，再编制程序。系统的地址由STEP7的硬件组态编辑器显示； 若是只有少量输入输出的系统，也可以先编制程序，再组态硬件，即采用选项2的步骤。此时，系统的每一个地址需要程序员自己决定，而且只能依据所选择的组件，而不能通过STEP7调入这些地址。,二、应用STEP7构造PROFIBUS-DP系统,1、应用SIMATIC Manager建立一个新项目 2、系统组态 （1）网络设置 （2组态硬件导轨、电源、CPU、模块） 选择电源

21、 组态I/O模块 组态项目的从站,3、SIMATIC 管理器下的项目结构,项目,用 S7 块组成的用户程序，OBs, FBs, FCs, DBs, 等,STL 用户程序源文件,S7-300 可编程的 CPU,S7/M7 程序(分配给硬件的),用户程序,硬件站,STL 源文件,S7/M7 程序(未分配给硬件的),4.4 用STEP7开发应用软件,一、SIMATIC S7系统地址分配原则 1、系统地址两种表示方式：绝对地址和符号地址 （1）绝对地址，由硬件组态预定义，被直接指定的地址。 （2）符号地址是指代替绝对地址的符号名。 2、STEP7的三种编程语言 （1）梯形图（LAD）梯形图语言各种电气

22、符号 （2）功能块图（FBD）用逻辑电路中的与门、或门、非 门等功能块运算符号表示逻辑程序 （3）语句表（STL）类似于计算机语言，每一条语句表示 特定的功能。,二、编程方法类型,1、线性化编程 所有程序在一个连续指令块中，系统按照顺序处理各个指令。 2、模块化编程 程序分块，每块包含一些设备和任务的逻辑指令。组织块中指令决定是否调用有关控制程序模块。例如一个模块程序包含有被控加工过程的各个操作模式。 3、结构化编程 包含有带有参数的用户自定义的指令块。这些块可以设计成一般调用。实际的参数（输入和输出的地址）在调用时进行赋值。,三、SIMATIC S7程序结构,在Block文件夹中以组织块（O

23、B）、功能块（FB）或功能（FC）、数据块（DB）的形式存在，他们的调用顺序如图4-24所示。 1、组织块OB（Organize block） CPU首先执行OB1，并循环处理OB1。 CPU中可有多个组织块，每个组织块的优先级不同，“1”最低优先级，“29”是最高优先级。优先级在“1”到“26”之间可以由用户确定，OB1可以调用其他组织块和功能块，组织块的一些参数可以设定或者查询。,2、功能块FB（Function Block）和数据块DB(Data Block),（1）功能块（FB）：位于组织块之下，是程序中完成某部分特定功能的软件，它可以被组织块多次调用。 （2）数据块（DB）:背景数据

24、块、共享数据块 背景数据块：功能块中所有形参和静态数据都存储在指定的数据块中，称其为背景数据块。背景数据块只对应着特定的功能块，其数据只在该功能块内有效。功能块可以对应多个数据块。 共享数据块：如果CPU中没有足够的内存保存所有数据，可将一些指定数据存储到一个共享数据块中，可以被任意一个块使用，是整个程序中的全局有效量。,背景DB和共享DB,背景DB与共享DB无本质区别，都可被OB、FC或FB读写。其主要区别：背景DB是为某一FB提供数据，因此其数据格式必须与该FB的变量一致；共享DB的主要为用户程序提供一个可保存的数据区，其数据结构并不依赖于特定的程序块。,图4.8背景DB和共享DB的区别,

25、3、功能FC（Function ）,功能和功能块一样，位于程序结构中组织块的下面，通过组织块的调用，功能才能被CPU处理；与功能块不同的是，功能不需要对应的数据块，而且不允许使用静态局域数据作为变量。 四、编程实例 1、编写OB1程序 2、创建功能块程序：填写变量声明表、编程 3、创建数据块程序 4、OB1对功能块的调用 5、位指令8 6、数字指令9,块的组成部分,变量声明表,代码部分,变量声明表：这个表是用来说明块的局部变量的名字和大小。这些变量与由系统预定的或由其它模块传递来的值有关的变量。经声明后的变量分配局部内存给逻辑块。同时也为你指定给功能块的每一个背景数据块提供数据结构。,五、调试

26、,1、状态显示： SF = 系统错误、编程错误或从有诊断功能模 板来的故障 BATF = 电池故障：电池电压不足或不存在电池 DC 5V = 5V 电源电压指示 FRCE = 当强制执行时变亮 RUN = 当CPU启动时闪烁，在RUN模式下常 STOP = STOP模式下常亮，当要求存储器复位时 慢速闪烁，执行存储器复位时快速闪烁。,2、钥匙开关,用于手动设置CPU操作模式 MRES = 存储器复位（模板复位） STOP = 不执行程序，下载程序。 RUN-P = CPU 执行程序，可以下载程序。不能组态。 RUN = 执行程序，但是，程序只能读，不能改写。,六、模拟运行,组态编程后，管理器菜

27、单OPTION中选择Simulating Modules为ON状态 在S7-PLCSIM软件中新建PLC文档。选择菜单命令PLCPower on 打开仿真PLC的电；选择仿真PLC的工作方式为STOP状态;选择菜单命令EXECUTEScan modeScan continous表示连续扫描方式。 管理器菜单命令PLCDownload,把程序下载到仿真PLC中。 在S7-PLCSIM软件中模拟实际操作。选择仿真PLC的工作方式为RUN状态， 可以监视STEP7软件中梯形图程序的运行情况，选择菜单命令Debugmonitor来监视。 如检测程序出错，会调用相应错误组织块。S7-PLCSIM软件支持

28、对硬件中断组织块OB40-OB47 、时钟中断组织块OB10OB17、循环时间的中断组织块OB80的仿真。,七 通信协议1、MPI协议通信,MPI通信：它设计用于编程设备的接口，也可用于少数CPU间传递少量数据，小范围、小点数的现场级通信，为S7/M7和C7系统提供多点接口。 MPI网络最多可以连接32个节点，最大通信距离为50m，但是可以通过中继器来扩展长度。通信速率为19.2kbit12Mbits，通常默认设置为187.5kbits，只有能够设置为PROFIBUS接口的MPI网络才支持12Mbits的通信速率。,1）设置MPI参数,可分为两部分：PLC侧和PC侧MPI的参数设置。 （1）

29、PLC侧参数设置 在硬件组态时可通过点击图7.8中的“Properties”按钮来设置CPU的MPI属性，包括地址及通信速率。 （2）PC侧参数设置。 在PC侧同样也要设置MPI参数，在“控制面板”“Set PGPC Interface”中选择所用的编程卡，访问点选择“S7 0N LINE”，例如用PC Adapter作为编程卡，设置完成后，将STEP 7中的组态信息下载到CPU中。,2）PLC之间的MPI通信,采用专门的MPI通信口和PROFIBUS连接器，可实现PLC之间的MPI通信, 有三种方式： 全局数据包通信： S7-300、400之间，先组态； 无组态连接通信：调用SFC65-68

30、；单边、双边； 组态连接通信：S7-300与S7-400、S7-400 间相互通信。 3）PLC与TP/OP的MPI通信 TPOP可通过MPI与PLC通信，要用ProTool组态软件设定通信参数。如将TP270-10与S7 PLC连接，在ProTool界面双击“Controllers”，弹出对话框。,2、西门子其他通信协议,1）PPI(Point-to-Point Interface)协议 PPI协议(点对点接口协议)是专门为S7-200系列PLC开发的主从通信协议，利用PCPPI电缆，将S7-200系列的PLC与装有STEP-7 MicroWIN32编程软件的计算机连接起来，组成PCPPI(

31、单主站)的主从网络连接。 2）工业以太网 符合国际标准IEEE802.3，通过网关连接远程网络。利用CSMA/CD进行访问，在同轴电缆、光纤和屏蔽双绞线上传输，传输速率为100Mbps（又称为快速以太网），最多可达1024个网络节点，最大范围达150km。工业以太网为SIMATIC NET提供了无缝集成多媒体世界的途径。,3）AS-Interface,又称传感器/执行器接口，用于自动化系统底层的通信网络，专用于连接二进制的传感器和执行器，每段31个站点，通信速率31.25bps，通信距离300m，通信报文的最大数据为4bit。 4） USS 协议 DP协议简化版本，用于S7-PLC与传动产品通

32、用协议。采用RS485接口，提高系统抗干扰能力。最多可连接30台变频器和一台主站，最大传输速率为19.2bps，通信报文的为14字节。,4.5 SIMATIC S7的系统功能和特殊组织块,SIMATIC S7系统提供了一些特殊的系统功能（SFC）和接口，集成在SIMATIC S7 CPU操作系统 一、SFC的参数 通用的系统功能调用参数包括SFC输入参数REQ，BUSY，LADDR和SFC输出参数RET_VAL。 二、特殊功能组织块 1、系统启动（OB100） 系统启动的有关信息，如上电自动/开关启动等 2、过程中断（OB40-OB47） S7 CPU有8个组织块反映过程中断。CPU操作系统识

33、别DP从站产生的过程中断，并根据优先权调用相应的组织块处理此中断，中断结束后，CPU发送确认信息给DP从站。,3、诊断中断（OB82）,检查和评估诊断中断。系统诊断中断必须具备两条件： DP从站具有诊断能力； 已用HWConfig程序在DP从站参数中定义诊断报警。 一旦产生诊断中断，CPU调用组织块OB82处理；若组织块OB82没编程，则CPU对诊断中断后进入STOP状态。 4、插/拔模块中断（OB83） CPU通过OB83监视系统机架中存在的模块。拔掉DP从站上已经组态好的模块，CPU有两种反应： 如CPU正运行，则调用OB83执行中断处理，并在诊断缓冲器和模块状态表中产生一个登入项； 若C

34、PU停止或刚启动，则系统不调用OB83，只是将中断请求寄存在诊断缓冲器和模块状态表中。,5、程序顺序出错（OB85）块,在下列三种情况下，CPU调用OB85进行处理： 用户程序调用一个未装入的程序块、操作系统调用一个没有编程的OB； 过程映象被更新时出现了I/O存取错误； DP从站已损坏，系统还对它输入/输出地址操作。 如果OB85没有被编程，系统CPU进入STOP状态。 6、机架故障（OB86） 系统扩展机架、DP主、从站产生故障或从故障中恢复，CPU调用OB86处理。若未编程OB86，CPU执行STOP命令。 7、I/O存取错误（OB122） CPU读取I/O模块或DP输入/输出数据时出错

35、时，调用OB122处理。若OB122没有编程，CPU转入STOP状态。,4.6 连续数据量的I/O存取命令,S7系统的CPU通过STEP7程序编写专用的I/O存取命令来寻址分散在外围设备模块的I/O数据。这些命令直接调用I/O存取或通过过程映象调用I/O存取，用于读和写分散I/O信息的数据格式可以是字节、字或双字。 1、系统功能SFC14DPRD_DAT 用于读一个DP从站的连续数据输入区域，每个读取涉及一个专用输入模块。如一个DP从站有若干个相连续的输入模块，则必须为每个要读的输入模块安排一次调用。 2、系统功能SFC15DPWR_DAT 传送一个连续的输出数据到DP从站，每个写存取涉及一个

36、专用输出模块。如果DP从站有若干个连续的数据输出模块，则对每个要写入的输出模块必须分别安排一次调用。 3、SFC14和SFC15的工作原理,4.7 PROFIBUS-DP的诊断功能,系统提供广泛诊断工具，检查和定位系统中装置的错误。这些诊断功能也可作为监视功能，成为用户程序的一部分自动执行。有四种实用诊断程序：LED故障诊断、STEP7在线功能诊断、用户程序诊断、ROFIBUS监视器诊断 一、CPU面板LED故障诊断 1、CPU315-2-DP的LED（表4-12） SF、BATF、DC5V、FRCE、RUN、STOP、 2、在“DP主站”模式下CPU31x-2DP的LED 3、在“DP从站”

37、模式下CPU31x-2DP的LED 4、其他DP从站的LED,二、STEP7在线功能诊断,此诊断功能提供了对可编程模块的快速存取、方便了服务和维护。 调用PLC-Display Accessible Nodes功能检查已经连接到MPI或PROFIBUS网络的主动总线节点和被动总线节点。对连接到网络上的 MPI和PROFIBUS站进行出错诊断，但又没有这些站的STE7数据，也可以使用此功能。 启动此功能时，PG/PC的在线接口是被动的，当验证了波特率匹配且无总线站地址重复指定时，PG/PC才可作为主站包括在令牌环中： 检查接口波特率设置与PROFIBUS网络的波特率设置是否匹配，如不匹配就显示一

38、错误信息； 一总线站地址被连接的PG/PC分配两次，会显示出错信息。,三、进入在线功能诊断的方法,右击MPI站打开快捷菜单，选择其中的PLC项打开另一个子菜单，其中具有诊断功能的菜单命令有以下四个 1、MONITOR/MODIFY VARIABLES： 启动STEP7的该功能后，可设置和监视目的系统的变量； 2、OPERATION MODE：扫描站的当前状态，还可改变其他； 3、MODULE INFORMATION：提供实际的模块信息，信息的范围取决于所选择的模块类型。 4、DIAGNOSE HARDWARE:指出系统中模块的状态。 当系统中的模块支持诊断功能、或诊断中断已经启动时，能由模块的

39、状态图检查和指出有故障的模块。,四、利用用户程序诊断,S7系统提供了丰富的用户程序诊断功能。有针对性地使用，可准确地判定系统的故障原因。 1、用SFC13DPNRM_DG进行DP从站诊断 系统功能调用SFC13可以读取一个DP从站的标准诊断数据 在循环程序(OB1)、诊断程序(OB82)以及站故障和恢复的OB(OB86)中调用SFC13，从触发读到读完整个DP从站的诊断数据需重复调用SFC13，并把诊断数据登入RECORD指定的区域。 2、在OB82中用SFC51RDSYSST进行诊断 SFC51是一个异步系统功能。由于要完整地读出诊断信息并把他们写入由DR参数指定的目标数据区域，因此必须多次

40、调用此系统功能。也可以同步执行SFC51，此时必须在OB82中调用SFC51读取含有中断原因的模块数据记录“0”或“1”。利用SFC13DPNRM_DG进行DP从站诊断,五、ROFIBUS监视器诊断,1、诊断块FB125DP 该诊断块可在STEP7用户程序中进行DP主站系统的诊断评估，检查由于故障或损坏已经产生中断的DP从站，显示有关故障或从站的详细诊断信息，如槽号或模块号、模块状态、通道号和通道故障等， 2、用PROFIBUS总线监视器诊断 该功能提供了PROFIBUS系统的另一种诊断手段，软件安装在PG或PC中，由PROFIBUS接口和具有Windows图形用户接口软件组成。可记录PROF

41、IBUS的报文通信，但不占用总线上的PROFIBUS地址。总线监视器有不同的功能和用户接口，,4.8 程序下载及调试,一、下载组态程序 1、项目下载 2、需要注意的问题 下载程序时，操作模式开关必须处于RUN-P或STOP状态。在RUN-P模式下载的块立即被启动，因此要非常谨慎，避免发生以下错误： 二、测试程序 程序下载到CPU后，可采用两种方式测试程序变量。 1、用程序状态测试程序 2、用变量表测试程序用变量表测试程序与用程序状态测试程序的条件相同，即要求编程设备与CPU建立了在线连接，CPU处于RUN-P模式并且程序已经下载到 CPU,三、错误诊断,如果程序处理过程中CPU进入STOP状态

42、，或者程序下载后CPU无法转为RUN模式，可以从诊断缓存区的事件列表中判定错误原因。 打开SIMATIC Manager项目中的Block文件夹，点击PLC菜单项的“Diagnosing hardware”(诊断硬件)，出现对话框。项目中的所有CPU都列在对话框里，处于STOP模式的CPU被加亮，通过此对话框可以判断是哪一个CPU进入了STOP。点击菜单PLC中的“Module Information”(模块信息)，打开模块信息窗口，它提供了CPU的特性和参数信息。选择“Diagnosing Buffer”(诊断缓存区)标签打开事件窗口，最近的事件在列表的最上面，显示造成STOP状态的原因。,习 题,试叙述SIMATIC S7系统的组成。 S7系统中的DP接口有几种类型？分别写出几个典型装置。 简要描述S7系统中DP从站的种类。 为什么S7-300/400系统中需要设置最大延时时间？ SIMATIC S7系统的应用程序包括哪些部分？他们是按照什么顺序执行的？ SIMATIC S7系统采用哪些方式实现对DP网络的诊断功能？ 试叙述用变量表测试程序的步骤。 功能块、功能的定义是什么？他们与数据块有何关系？,