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        (貴港)西門子PLC代理商

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        發布時間: 2025-03-24 16:38
        最后更新: 2025-03-24 16:38
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        西門子PLC通信故障中斷組織塊有哪些

        ?與DP通信有關的中斷組織塊

        ??CPU在識別到一個故障或編程錯誤,例如,DP從站或者PROFINETIO設備的診斷報警、站的故障等,將會調用對應的中斷組織塊(OB),應生成這些OB,通過OB中編寫的程序對故障進行處理。如果這些組織塊沒有下載到CPU,CPU將會因為無法調用這些塊而進入STOP 狀態。下面介紹與通信故障有關的幾個主要的中斷組織塊。

        ??1. DP從站產生的診斷中斷(OB82)

        ??具有診斷功能的分布式IO模塊通過產生診斷中斷來報告事件,例如部分節點故障、信號模塊導線斷開、IO通道的短路或過載、模擬量模塊的電源故障等。產生診斷中斷時,CPU 的操作系統將自動調用處理診斷中斷的組織塊OB82。OB82的啟動信息提供了產生故障的模塊的類型(輸入模塊或輸出模塊)、模塊的地址和故障的種類。當DP主站的CPU從RUN模式切換到STOP模式時,智能從站將調用診斷中斷組織塊OB82。故障出現和消失時將分別調用一次OB82。

        ??通過在OB82中調用故障診斷的程序塊,可以判斷在哪個通道發生了什么樣的故障。


        西門子PLC通信故障中斷組織塊有哪些


        ??2. 外設輸入/輸出區與過程映像輸入/輸出區

        ??S7-300/400的外設輸入/輸出區(PIPQ區)用于直接讀寫IO模塊。過程映像輸入/輸出區(IQ 區)是輸入/輸出模塊在CPU的存儲區中的“映像”。在每一掃描循環周期開始時,CPU將過程映像輸出區中的數據成批地傳送到輸出模塊,將輸入模塊外接的輸入電路的狀態成批地讀入過程映像輸入區。

        ??PI/PQ區與I/Q區的關系如下:

        ??1)訪問PIPQ區時,直接讀寫輸入/輸出模塊,而I/Q區是CPU內的存儲區。

        ??2)I/Q區可以按位、字節、字和雙字尋址,PIPQ區不能按位尋址。

        ??3)I/Q區的地址也可以用PI/PQ區訪問。

        ??3. 優先級錯誤中斷(OB85)

        ??以下情況將會觸發優先級錯誤中斷:

        ??1)產生了一個中斷事件,沒有將對應的OB塊下載到CPU(不包括OB81)。

        ??2)操作系統訪問模塊時出錯。

        ??3)由于通信或組態的原因,模塊不存在或有故障,刷新過程映像表時I/O訪問出錯。出現故障的DP從站的輸入/輸出值裝入S7CPU的過程映像表時,就可能出現上述情況。

        ??訪問出錯的輸入字節被復位和保持為“0”,直到故障消失。

        ??雙擊HW Config的機架中的CPU,打開CPU的屬性對話框。可以用“周期/時鐘存儲器”選項卡中的選擇框選擇調用OB85的方式(見圖6-25)。


        CPU的屬性對話框的周期/時鐘存儲器選項卡


        ??圖6-25 CPU的屬性對話框的周期/時鐘存儲器選項卡

        ??S7-300CPU默認的選項是“無OB85調用”,在發生I/O訪問錯誤時不調用OB85,也不會在診斷緩沖區中生成條目,一般采用默認的設置。

        ??S7-400CPU默認的選項是“每單個訪問時”,在滿足條件時,每個掃描循環周期都要調用一次 OB85 和在診斷緩沖區中生成一個條目,這樣會增加掃描周期。建議選用“僅用于進入和離開的錯誤”,該選項只是在錯誤剛發生和剛消失時分別調用一次OB85。

        ??在編寫OB85的程序時,應根據OB85的啟動信息,判定是哪個模塊損壞或沒有插入。OB85的局部變量OB_85_FLT_ID的錯誤代碼的意義舉例如下B#16#B1和B#16#B2分別表示更新過程映像輸入、輸出表時的I/O訪問錯誤。可以用SFC49“LGC_GADR”查找有關模塊所在的機架和槽位,以及模塊的用戶數據地址區中的偏移量。

        ??4 機架故障或分布式I/O的站故障中斷(OB86)

        ??如果機架、DP主站系統或分布式I/O(DP從站或PROFINETIO設備)由于掉電、總線導線斷開、IO 系統的故障,或者某些其他原因引起的故障,CPU的操作系統將調用組織塊OB86。故障出現和消失時將分別調用一次OB86。可以根據OB86的啟動信息,在OB86中編程,確定是哪個機架或分布式設備有故障或通信中斷。

        ??5. I/O訪問錯誤中斷(OB122)

        ??CPU如果訪問有故障的I/O模塊、不存在的或有故障的DP從站的PIPQ輸入/輸出數據。或者訪問了一個CPU不能識別的 I/O 地址,CPU的操作系統將在每個掃描周期調用一次OB122.

        ??6. 故障處理中斷組織塊的作用

        ??DP從站出現故障時,如果S7-400沒有生成和下載OB82、OB85、OB86和OB122,S7-300 沒有生成和下載OB82、OB86和OB122,CPU將切換到STOP狀態。為了防止某個從站的故障造成整個PROFIBUS主站系統停機,作為一個常規的措施,至少要生成和下載上述組織塊。沒有在這些OB中編寫任何程序,在DP從站出現上述故障時,CPU也不會進入STOP模式。

        ??需要注意的是,生成上述OB后,CPU不再進入STOP模式,可能不易察覺這些危險狀態,它們會被忽視。為了解決這一問題,在故障 OB 中,應編寫記錄、處理和顯示故障的程序,例如記錄中斷的次數,保存OB的局部變量,調用讀取診斷數據的SFC13等。以便在出現故障時,迅速地查明故障的原因和采取相應的措施。

        ??通過中斷組織塊的局部變量提供的信息,可以獲得故障的原因、出現故障的模塊地址、模塊的類型(輸入模塊或輸出模塊)、故障出現或故障消失等信息。CPU的模塊信息對話框中的診斷緩沖區保留著CPU曾經調用過的組織塊的信息。

        ??zuihao在出錯時通過監控設備產生一條報警信息,以便操作人員安全和正確地操作設備,具體的方法將在第8章介紹。

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        ET 200SP 組件概述

        基本部件

        功能

        CPU

        CPU:

        執行用戶程序

        用作 IO 控制器、PROFINET IO 上的 I-Device 或獨立的 CPU

        將 ET 200SP 與 IO 設備或 IO 控制器相連

        通過背板總線與 I/O 模塊交換數據

        CPU 的其他功能:

        通過 PROFIBUS DP 進行通信(結合 CM DP 通信模塊,CPU 可用作 DP 主站或從站)

        集成 Web 服務器

        集成工藝功能

        集成跟蹤功能

        集成系統診斷

        集成安全功能

        開放式控制器

        作為該類型的首款控制器,SIMATIC ET 200SP 開放式控制器將基于 PC 的軟件控制器功能與可視化功能、PC 應用程序和中央 I/O 組合在了一個緊湊型裝置中。

        一體式

        高效的系統可用性

        結構緊湊,模塊化設計

        堅固

        用戶友好性設計

        TIA Portal 中的高效工程

        接口模塊,帶多現場總線接口 (IM 155-6 MF)

        MF 接口模塊:

        支持三種以太網協議 PROFINET IO、EtherNet IP 和 Modbus TCP

        通過多現場總線組態工具 (MFCT) 易于組態

        將 ET 200SP 與 IO 控制器相連

        通過背板總線與 I/O 模塊交換數據

        PROFINET IO (IM 155-6 PN) 接口模塊

        接口模塊:

        用作 PROFINET IO 上的 IO 設備

        將 ET 200SP 與 IO 控制器相連

        通過背板總線與 I/O 模塊交換數據

        PROFIBUS DP (IM 155-6 DP) 接口模塊

        接口模塊:

        用作 PROFIBUS DP 上的 DP 從站

        將 ET 200SP 與 DP 主站連接

        通過背板總線與 I/O 模塊交換數據

        SIMATIC BusAdapter(BA)

        通過 SIMATIC BusAdapter,可為具有 PROFINET 或多現場總線接口的首尾站自由選擇連接系統和技術。

        提供有各種型號,可用于連接銅纜或塑料和玻璃光纖。混合銅纜/光纖型號也可作為集成介質轉換器提供。

        2 個站之間的電纜長度:
        最大 100 m(銅纜)、最大 50 m(POF)、最大 100 m (PCF)、最大 3 km(多模玻璃光纖電纜)、最大 20 km(單模玻璃光纖電纜)。

        為了通過 I/O 系統 ET 200AL 和 ET 連接對站進行擴展,提供了 BA-SendBusAdapter。

        baseUnit (BU)

        baseUnit 為 ET 200SP 組件提供電氣和機械連接。

        亮色 baseUnit 允許新電位組的電流最大為 10 A

        深色 baseUnit 將自組裝的電壓母線 P1、P2 和 AUX 從左側 baseUnit 傳送至右側 baseUnit。

        具有 12 至 28 個端子的合適 baseUnit 可用于不同的連接系統(單導體或直接多導體連接)和功能。

        I/O 模塊被插到所需的 baseUnit 上,并確定 baseUnit 上端子的電位分配。

        為了通過 I/O 系統 ET 200AL 和 ET 連接對站進行擴展,提供了 BA-Send BU。

        電壓分配模塊 (PotDis BU、PotDis TB)

        通過 SIMATIC ET 200SP 的電壓分配模塊,可快速建立 ET 200SP 站內所需的額外電壓,且十分節省空間。由于 PotDis-BU 和 PotDis-TB 可自由組合,可借助于電壓分配模塊實現大量設計形式,根據具體需要簡單改動。在站內,現有電壓可以加倍,甚至可形成新的電位組。由于每 15 mm 寬度上具有 36 個端子,PotDis 模塊需要的空間很小,不會影響導體截面積(最大 2.5 mm2)。這些端子可以連接最高 48 VDC 的電壓(最大載流能力 10 A),而 PotDis TB-BR-W 甚至可連接最高 230 V AC/10 A 電壓,并能夠連接保護導體。

        I/O 模塊和故障安全 I/O 模塊

        I/O 模塊確定端子的功能。PLC 通過連接的傳感器檢測當前過程狀態,并通過連接的致動器觸發相應的響應。一些 I/O 模塊具有擴展功能,在某種程度上,它們也被設計為單獨的工作模式。I/O 模塊劃分為以下模塊類型;故障安全型通過前面的'F-'以及黃色模塊機箱來識別:

        DI(數字量輸入)

        DQ(數字量輸出)

        AI(模擬量輸入)

        AQ(模擬量輸出)

        TM(工藝功能模塊)

        CM(通信模塊)

        SM(信號模塊)

        防護罩(BU 罩)

        可以任何數量的插槽間隙(無 I/O 模塊的 BU 插槽)操作 ET 200SP 系統。此類應用包括:

        部分調試

        已預先連線但目前未裝備的選件

        為了防止損壞,這種插槽間隙必須用 BU 罩蓋住。在 BU 罩內,可以保留設備銘牌以便隨后可能使用 I/O 模塊。

        型號:

        用于寬度為 15 mm 的塑料機箱

        用于寬度為 20 mm 的塑料機箱

        服務器模塊

        服務器模塊完成 ET 200SP 站的設置。服務器模塊包含一個可支撐 3 個備用熔斷器的支架 (5 × 20 mm)。此服務器模塊包含在所有首尾站的供貨范圍內。

        根據 EN 60715 的 DIN 導軌

        DIN 導軌是 ET 200SP I/O 系統的模塊支架。ET 200SP 安裝在 DIN 導軌上。

        SIMATIC 系統導軌

        對于 ET 200SP I/O 系統的冗余 R1 設置,必須安裝在 SIMATIC 系統導軌上。

        編碼元件

        當首次將 I/O 模塊插到 baseUnit 上時,編碼元件從 I/O 模塊移動到 baseUnit。此時,它可以在隨后用錯誤選擇的 I/O 模塊更換模塊時防止 ET 200SP 組件發生損壞。

        提供兩種形式的編碼元件:

        機械式編碼元件

        電子式編碼元件:
        還具有用于冗余存儲具體模塊組態數據的電子可重寫存儲器(例如:用于故障安全模塊的 F 目標地址、用于 IO-link 主站的參數數據)。這些數據將在模塊更換期間自動備份。

        系統內置屏蔽連接

        屏蔽連接允許連接電纜屏蔽層。與外部屏蔽支架相比,該系統具有以下優點:

        通過將屏蔽連接元件插到 baseUnit 上,無需工具即可快速安裝

        自動低阻抗連接至功能性接地(DIN 導軌)

        借助于屏蔽連接件和較短的非屏蔽電纜,并通過將供電電壓線路與信號電纜分離來優化 EMC 特性

        只需很小的空間

        標簽條

        為了進行系統相關標記,首尾站和 I/O 模塊也可以使用標簽條 (13 x 31mm)。標簽條可以機械刻印。標簽條有兩種版本,淺灰色和黃色:

        每卷有 500 個標簽條,在熱轉印打印機上打印。
        芯徑 40 mm,外徑 70 mm,寬度 62 mm。

        10 張 DIN A4 紙,每張有 100 個標簽條,卡片紙 180 g/mm2,已穿孔,使用激光打印機直接從 TIA Portal 或通過打印模塊進行打印。

        設備銘牌

        也可以將標簽牌(每個設備一個)插到首尾站、BusAdapter、BU 、電壓分配模塊(PotDis BU 和 PotDis TB)和 I/O 模塊上。設備銘牌以每 10 張紙為一個包裝提供,每張紙包含 16 個標簽。標簽可以用熱轉印卡片打印機或繪圖機進行打印,或者在它們上面粘貼貼紙。與直接粘貼標簽相比的優勢如下所述:

        正面的文字不會被遮蓋

        更換模塊時可簡單地更換標簽

        在安裝板上標記 baseUnit 時不會出現視差

        標簽的可寫區域尺寸為 14.8 x 10.5 mm (W x H)

        彩色編碼標簽

        插到 baseUnit 上的 I/O 模塊確定過程端子連接的電位。使用具體模塊的彩色編碼標簽可以選擇性地識別 +/- 電位。輔助模塊和附加模塊以及電壓分配器的電壓也可以用有顏色的標簽來標記。有色標簽以每包 10 個或 50 個標簽的形式提供。彩色編碼標簽的優點:

        快速安裝(一個標簽用于標記最多 16 個端子)

        避免接線錯誤

        維修時可以簡單地檢測電位


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        6ES7212-1AE40-0XB0CPU 1212C   DC/DC/DC,8輸入/6輸出,集成2AI
        6ES7212-1HE40-0XB0CPU 1212C   DC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
        6ES7214-1BG40-0XB0CPU 1214C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
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        6ES7215-1BG40-0XB0CPU 1215C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
        6ES7215-1AG40-0XB0CPU 1215C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
        6ES7215-1HG40-0XB0CPU 1215C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
        6ES72171AG400XB0CPU 1217C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO


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