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S7-1200 Profinet 的诊断功能
S7-1200 CPU V2.1 版本开始支持分布式 IO 设备的诊断功能,可使用 DeviceStates 和 ModuleStates 指令对分布式 IO 设备的站状态和子模块进行诊断。 S7-1200 CPU V4.0 版本开始支持做为智能设备与其它控制器通信,可使用 ModuleStates 指令诊断智能设备的通信状态。 S7-1200 作为 IO 控制器进行分布式 IO 设备的通信诊断功能 S7-1200 做为智能设备进行与 IO 控制器的通信诊断功能 S7-1200 作为 IO 控制器进行分布式 IO 设备的通信诊断功能本部分使用 CPU 1214C V4.4 和 ET200SP 的 PN 通信为例进行说明(DP通信同样适用)。 硬件: CPU 1214C DC/DC/DC,V4.4,一台 ET200SP 分布式 IO 站,PN 接口,两套软件: TIA Portal V16 1. 使用 TIA Portal 创建项目使用 TIA Portal 创建一个新项目,正确配置,下载后,进入网络视图,所有站点状态正常。如图 1 所示。 图 1 网络视图 注意:分布式 IO 为 PN 子站时,可在“网络概览”中可以查看分布式 IO 的设备编号。 2. 使用 DeviceStates 指令对分布式 IO 子站进行诊断 2.1 创建全局数据块,用于存储状态数据在全局数据块中创建数据类型为 Array of BOOL 数组,共计1024个元素,如图 2 所示。 『注意』对于DP主站系统,相关的诊断功能与PROFINET系统类似。只是需要使用DP系统兼容的变量,例如创建128个元素的 Array of BOOL 数组,用于存储DP站的状态,类似情况下文不再赘述。 图 2 创建全局数据块 2.2 编程在 OB1 中调用 DeviceStates 指令,双击 LADDR 引脚,选择需要诊断的 IO 系统,如图 3 所示。 图 3 调用 DeviceStates 指令 本例中选择PN IO系统硬件标识符,并将 MODE 设置为2,STATE 填写上述定义的全局数据块数组。如图 4 所示。 图 4 填写相应的引脚 表 1 DeviceStates 指令引脚说明 参数 LADDR使用 LADDR 参数通过硬件标识符选择 PROFINET IO 或 DP 主站系统。 硬件标识符位于: PROFINET IO 或 DP 主站系统属性的网络视图中。 或数据类型为 HW_IOSYSTEM 的所列系统常量的 PLC 变量表中。 参数 MODE 使用 MODE 参数可读取状态信息。 可读取整个 PROFINET IO 或 DP 主站系统的下列一条状态信息: 1: IO 设备/DP 从站已组态 2: IO 设备/DP 从站故障 3: IO 设备/DP 从站已禁用 4: IO 设备/DP 从站存在 5: 出现问题的 IO 设备/DP 从站。 参数 STATE 通过 STATE 参数,输出由 MODE 参数选择的 IO 设备/DP 从站的状态。 如果使用 MODE 选择的状态适用于 IO 设备/DP 从站,则在 STATE 参数中将下列位设置为“1”: 位 0 = 1: 组显示。 至少有一个 IO 设备/DP 从站的第 n 位设置为“1”。 位 n = 1:通过 MODE 选择的状态将应用到 IO 设备/DP 从站。 对于 PROFINET IO 系统,第 n 位对应于相应 IO 设备的设备编号(请参见设备视图和网络视图中的 PROFINET 接口属性)。 对于 PROFINET DP 系统,第 n 位对应于 DP 从站的 PROFIBUS 地址(请参见设备视图和网络视图中的 DP 从站属性)。使用“BOOL”或“Array of BOOL”作为数据类型: 要仅输出状态信息的组显示位,可在 STATE 参数中使用 BOOL 数据类型。 要输出所有 IO 设备/DP 从站的状态信息,请使用下列长度的 Array of BOOL: 对于 PROFINET IO 系统:1024 位 对于 DP 主站系统:128 位 2.3 测试将程序下载到 PLC 中。 监控全局数据块 devicestate。如图 5 所示。 图 5 IO 系统正常 当 IO device_2 故障时(掉电或网线拔除导致丢站),state[2]=1。如图 6 所示。 图 6 IO device_2 故障 当 IO device_1 和 IO device_2 故障时(掉电或网线拔除导致丢站),state[1]=1 和 state[2]=1。如图 7 所示。 图 7 IO device_1 和 IO device_2 故障 3. 使用 ModuleStates 指令对分布式 IO 子模块进行诊断 3.1 创建全局数据块,用于存储状态数据在全局数据块中创建数据类型为 Array of BOOL 数组,共计128个元素。 如图 8 所示。 图 8 创建全局数据块 3.2 编程在 OB1 中调用 ModuleStates 指令,双击 LADDR 引脚,选择需要诊断的分布式 IO 站。如图 9 所示。 图 9 调用 ModuleStates 指令 本例中选择PN IO设备硬件标识符,并将 MODE 设置为2,STATE 填写上述定义的全局数据块数组。如图 10 所示。 图 10 填写相应的引脚 表 2 ModuleStates指令引脚说明 参数 LADDR使用 LADDR 参数通过站硬件标识符选择 IO 设备或 DP 从站。 硬件标识符位于: IO 设备站或 DP 从站属性的网络视图中。 或数据类型为 HW_DEVICE(对于 IO 设备)或 HW_DPSLAVE(对于 DP 从站)的所列系统常量的 PLC 变量表中。 参数 MODE使用 MODE 参数可读取状态信息。 可读取模块的下列一条状态信息: 1: 模块已组态 2: 模块故障 3: 模块禁用 4: 模块存在 5: 模块中存在故障。 参数 STATESTATE 参数输出使用 MODE 参数选择的模块状态。 如果使用 MODE 选择的状态适用于某个模块,那么下列位将设置为“1”: 位 0 = 1: 组显示。 至少一个模块的第 n 位设置为“1”。 位 n = 1:使用 MODE 选择的状态将应用到插槽 n-1(例如:位 3 对应插槽 2)中的模块。使用“BOOL”或“Array of BOOL”作为数据类型: 要仅输出状态信息的组显示位,可在 STATE 参数中使用 BOOL 数据类型。 要输出所有模块的状态信息,请使用长度为 128 位的 Array of BOOL。 3.3 测试将程序下载到 PLC 中。 监控全局数据块 modulestate。如图 11 所示。 图 11 分布式 IO 站所有子模块正常 当 IO device_1 站插槽编号1的子模块故障时(损坏或被拔除),state[2]=1。如图 12 所示。 图 12 插槽编号1子模块故障 S7-1200 做为智能设备进行与 IO 控制器的通信诊断功能本部分使用 CPU 1215FC V4.4 (智能设备)和 CPU 1217C V4.5 (IO 控制器)PN 通信为例进行说明 硬件: CPU 1217C DC/DC/DC,V4.5,一台 CPU 1215FC DC/DC/DC,V4.4,一台软件: TIA Portal V17 1. 组态配置 1.1 组态概览CPU 1215FC 做为智能设备,连接到 IO 控制器 CPU 1217C,如图 13 所示。 图 13 组态概览 1.2 智能设备配置本示例中,CPU 1215FC 配置了两个传输区,如图 14 所示。 图 14 智能设备设置 2. 编写PLC程序,调用诊断块 2.1 指令位置可以使用 ModuleStates 指令,确认智能设备的连接状态,功能块位于“扩展指令-诊断”中,如图 15 所示。 图 15 ModuleStates 指令位置 2.2 建立用于接收状态的 DB 变量数据类型为 Bool 数组 (Array[0..127] of Bool) ,如图 16 所示: 图 16 用于接收状态的 DB 变量 2.3 调用 ModuleStates 指令指令在OB1中调用,其中 LADDR 使用的系统常数,如图 17 所示。 图 17 硬件标识符 程序中,STATE 使用图 16 创建的数组,MODE 设置为 2,调用如图 18 所示。 图 18 调用指令 指令管脚说明参见表 2。 3. 诊断当智能设备与 IO 控制器网络断开以后,如图 19 所示。 图 19 断开网络 从智能设备的接收状态 DB 中读取到状态位 0 以及状态位 2 均为"TRUE",说明与 IO 控制器的通信中断,如图 20 所示。图 20 读取到的状态 |
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