化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
西門子6FC5357-0BA21-1AE1
6FC5357-0BA21-1AE1
SINUMERIK 840D NCU 572.2 標(biāo)準(zhǔn)版本 5 軸/主軸（大 10） 存儲(chǔ)器：NC 256KB（大 1.5MB） PLC 64KB（大 288KB） 外圍設(shè)備：S7-IM 361， 準(zhǔn)備就緒 用于 PROFIBUS-DP
問題：
調(diào)試階段，診斷DP主站系統(tǒng)中的錯(cuò)誤，有哪幾種方法？
解答：
下列原因可能導(dǎo)致PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障：
- 總線電纜接線/安裝錯(cuò)誤
- DP主站和DP從站組態(tài)錯(cuò)誤
- 相關(guān)的PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)錯(cuò)誤
- CPU程序中通信尋址錯(cuò)誤
下面，我們將介紹用于處理上述各種故障源的診斷工具。
總線電纜接線/安裝錯(cuò)誤
BT200 BUS TESTER
BT200 Bus Tester(BT200總線測試工具)用于檢查接線。PROFIBUS電纜未處于使用中時(shí)，可使用BT200 Bus Tester進(jìn)行下列測試：
檢查PROFIBUS電纜：
- 電線破損
- 防護(hù)層破損
- 導(dǎo)線之間短路或者導(dǎo)線和防護(hù)層之間短路
- 定位數(shù)據(jù)電纜破損/短路的位置
- 辨別故障原因
- 接線不正確
- 安裝配線的長度
網(wǎng)絡(luò)處于使用中時(shí)，也可以使用BT200 Bus Tester進(jìn)行診斷：
檢查從站的可用性：
- 將可訪問的從站列表
- 選擇性地尋址獨(dú)立的從站
檢查主站和從站的RS 485接口：
- RS 485 驅(qū)動(dòng)
- 線路終端電源
- RTS 信號(hào)
- 顯示PROFIBUS DP地址
使用示波器測量信號(hào)電平
使用示波器可以顯示PROFIBUS上的信號(hào)電平。應(yīng)當(dāng)使用矩形顯示窗口的示波器，需 要專業(yè)人員來對示波器圖像進(jìn)行評估.
DP主站和DP從站的組態(tài)
在HW Configuration中可以在線或者離線監(jiān)視總線，從而檢查總線上連接的DP主站和DP從站的組態(tài)?？?以從CPU中將組態(tài)下載下來用于離線分析。
如果在HW Configuration中對組態(tài)進(jìn)行在線分析，可以識(shí)別故障或者有缺陷的模塊。對于支持診斷的模塊，也 可以探測潛在的通道故障(如斷線)。
圖 1：HW Configuration的在線視圖
如果模塊發(fā)生故障，則故障時(shí)間被記錄在診斷緩沖區(qū)中。
圖 2：從站發(fā)生故障時(shí)CPU的診斷緩沖區(qū)
PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)
有些用于PROFIBUS的PC接口可提供診斷功能?？赏ㄟ^“Set PG/PC Interface”或“Set PC Station”找到它們。
在這里，可以讀出實(shí)際總線參數(shù)，并以PROFIBUS可用節(jié)點(diǎn)的形式表示。
西門子6FC5357-0BA21-1AE1
圖 3：SIMATIC Net 診斷工具
AMPROLYZER
Amprolyzer軟件也可用于分析PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，具有下列功能。
- 總線上所有PROFIBUS節(jié)點(diǎn)的生命狀態(tài)監(jiān)視
- 節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的總體診斷
- 總線時(shí)間統(tǒng)計(jì)，如超時(shí)和消息循環(huán)
- 傳輸數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測
- 針對事件和消息的內(nèi)容(包含時(shí)間標(biāo)志)，使用觸發(fā)器和過濾器選項(xiàng)進(jìn)行消息記錄
- 以Excel格式保存和導(dǎo)出消息記錄
問題：
S7-400中保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)?性使用的是什么機(jī)理?
解答：
*的數(shù)據(jù)指的是就內(nèi)容來說是*的，而 且它所描述了在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的一個(gè)稱之為*性數(shù)據(jù)的過程狀態(tài)。要保持?jǐn)?shù)據(jù)的*性，它在傳輸或處理過程中不得被更新或改動(dòng)。< /span>
樣例 1：< /span>
為了對CPU在循環(huán)程序處理過程中有*的過程信號(hào)的映像，在程序處理前就把過程信號(hào)讀入輸入的過程映像中，并 且在程序處理后又寫到輸出的過程映像。然后，在程序處理過程中，用戶程序在對操作數(shù)區(qū)輸入(I)和輸出(Q) 尋址時(shí)并不直接訪問信號(hào)模塊，而是訪問CPU 的內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)里的過程映像 。< /span>
樣例 2：
如果一個(gè)通訊塊(比如 SFB 14 “GET”, SFB 15 “PUT”)被較高優(yōu)先級(jí)的過程警報(bào)OB所中斷，就有可能出現(xiàn)不*性。 現(xiàn)在，如果在該過程警報(bào)OB中的用戶程序更改了已經(jīng)部分被通訊塊處理過的數(shù)據(jù)，那樣的話被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中，部分是過程警報(bào)處理以前時(shí)間的數(shù)據(jù)，部 分則是過程警報(bào)處理以後時(shí)間的數(shù)據(jù)，這意味著，此數(shù)據(jù)是不*的。
SFC 81 "UBLKMOV"
使用 SFC 81 “UBLKMOV”，把一個(gè)內(nèi)存區(qū)(源區(qū))的內(nèi)容*地復(fù)制到另一個(gè)內(nèi)存區(qū)(目標(biāo)區(qū))里 。復(fù) 制過程不得被操作系統(tǒng)的任何其它動(dòng)作所打斷。
使用SFC 81 “UBLKMOV”，可復(fù)制下列內(nèi)存區(qū)：
- 位存儲(chǔ)器
- DB 內(nèi)容
- 輸入的過程映像
- 輸出的過程映像
可復(fù)制的大數(shù)據(jù)量為 512 字節(jié)。請注意與CPU性能有關(guān)的限制。有關(guān)的限制可從操作列表中看到。
既然復(fù)制過程不能打斷，在使用 SFC 81“UBLKMOV” 時(shí)，可增大CPU對報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間。
源區(qū)和目標(biāo)區(qū)不得互相交迭。如 果的目標(biāo)區(qū)大于源區(qū)，那么只把與源區(qū)里同樣多的數(shù)據(jù)復(fù)制到目標(biāo)區(qū)。如果的目標(biāo)區(qū)小于源區(qū)，那 么只把目標(biāo)區(qū)能接收的那么多的數(shù)據(jù)復(fù)制入目標(biāo)區(qū)。
通訊塊和功能之間的*性
對 S7-400 ，通 訊作業(yè)不在循環(huán)程序的執(zhí)行處來處理，而是在程序循環(huán)過程中的一個(gè)固定的時(shí)間段里處理。從系統(tǒng)來講，數(shù)據(jù)格式字節(jié)，字 和雙字永遠(yuǎn)可以得到*性的處理，就是說傳輸一個(gè)字節(jié)，一個(gè)字(兩個(gè)字節(jié))或雙字(4個(gè)字節(jié))是不會(huì)被打斷的。
如果通訊塊(比如 SFB 12 “BSEND”)只能成對使用(象SFB 12 “BSEND” 和 SFB 13 “BRCV”) 而且它訪問公共數(shù)據(jù)在用戶程序中被調(diào)用，那么也訪問本身數(shù)據(jù)區(qū)，比如通過 “DONE”參數(shù)對該數(shù)據(jù)區(qū)的訪問，是可以協(xié)調(diào)的。通 過這些通訊塊局部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的*性，因而可以在用戶的程序里得到保證。
使用 S7 的通訊功能時(shí)動(dòng)作是不一樣的。用這些功能時(shí)目標(biāo)設(shè)備 (比如 SFB 14 “GET”, SFB 15“PUT”) 里的用戶程序不要求通訊塊。在編程時(shí)就必須把*性數(shù)據(jù)的大小已經(jīng)考慮在內(nèi)。
訪問 CPU的工作內(nèi)存
操作系統(tǒng)的通訊功能是以固定長度數(shù)據(jù)包來訪問CPU的工作內(nèi)存。此數(shù)據(jù)包的大小與CPU性能有關(guān)，S7-400 CPU是32個(gè)字節(jié)。< /span>
這樣就確保了在使用通訊功能時(shí)報(bào)警響應(yīng)時(shí)間不會(huì)被延長。由于這種訪問與用戶程序異步，你無法*地傳輸任意個(gè)數(shù)字節(jié)的數(shù)據(jù)。< /span>
下面將解釋為保證數(shù)據(jù)*性所要遵循的規(guī)則。
用于 SFB 14 "GET" 或讀變量的*性規(guī)則
如果是 SFB 14 “GET”，只要遵循下列規(guī)則就可*性地傳輸數(shù)據(jù)。
- 主動(dòng)CPU(數(shù)據(jù)接收方)：通過調(diào)用SFB 14讀出OB中接收區(qū)的數(shù)據(jù)，或者，如果無法這樣做的話，r 在SFB 14的處理結(jié)束后讀出接收區(qū)的數(shù)據(jù)。
- 被動(dòng)CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)：按照被動(dòng)CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)規(guī)定的數(shù)據(jù)塊的大小寫入與發(fā)送區(qū)大小等量的數(shù)據(jù)。
- 被動(dòng) CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)：在封鎖中斷的情況下把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送區(qū)。< /span>
下圖給出了一個(gè)無法保證數(shù)據(jù)傳輸*性的例子。因?yàn)樗鼪]有遵守*性規(guī)則的第二條：被動(dòng) CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)的數(shù)據(jù)塊大小為 8 個(gè)字節(jié)，而傳輸?shù)膮s是 32 個(gè)字節(jié)。
圖 1：數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦?/p>
用于 SFB 15“PUT”或?qū)懽兞康?性規(guī)則
對于 SFB 15 “PUT”，如果遵循下列規(guī)則，數(shù)據(jù)傳輸將具有*性：
- 主動(dòng)CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)： 把來自調(diào)用SFB 15 的OB 中的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送區(qū)。如果不可能，在 *次調(diào)用 SFB 15 結(jié)束后寫入發(fā)送區(qū)。
- 主動(dòng)CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)：把按照被動(dòng) CPU (數(shù)據(jù)發(fā)送方)的塊大小的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送區(qū)。< /span>
- 被動(dòng)CPU (數(shù)據(jù)接收方)： 在封鎖中斷的情況下，從接收區(qū)里讀出收到的數(shù)據(jù)。< /span>
下圖為一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦?。?于*性規(guī)則的第二條沒有得到遵守<被動(dòng)CPU(數(shù)據(jù)接收方)的數(shù)據(jù)塊大小只有32 個(gè)字節(jié)，而發(fā)送的卻是64個(gè)字節(jié)>，無 法保證數(shù)據(jù)的*性。
圖 2：無 法保證*性的數(shù)據(jù)傳輸
通過SFC 81 “ UBLKMOV”可在S7-400 的用戶程序里實(shí)現(xiàn)跨幾個(gè)變量的大數(shù)據(jù)塊*性傳輸(不可中斷的塊移動(dòng))。
這樣，例如通過SFB 14 “ GET”, SFB 15 “PUT”以及讀/寫變量，可實(shí)現(xiàn)對此數(shù)據(jù)的*性訪問。
從一臺(tái) DP 標(biāo)準(zhǔn)從站讀出*性數(shù)據(jù)，/ 然后把它*性地寫入一臺(tái) DP 標(biāo)準(zhǔn)從站。
通過SFC 14 “DPRD_DAT”從一臺(tái) DP 標(biāo)準(zhǔn)從站*性地讀出數(shù)據(jù)
通過SFC 14 “DPRD_DAT”(從一臺(tái) DP 標(biāo)準(zhǔn)從站讀出*性數(shù)據(jù))， 從一臺(tái)DP標(biāo)準(zhǔn)從站*性地讀出數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)傳輸中無錯(cuò)誤，則讀出的數(shù)據(jù)被輸入由RECORD的目標(biāo)區(qū)。< /span>
目標(biāo)區(qū)必須與你已經(jīng)用STEP 7為選定的模塊組態(tài)好的長度*。每次調(diào)用SFC 14只能訪問一個(gè)模塊/DP ID 的數(shù)據(jù)(從組態(tài)好的起始地址)。
通過 SFC 15“DPWR_DAT” 把數(shù)據(jù)*性地寫入一臺(tái) DP 標(biāo)準(zhǔn)從站
通過 SFC 15“DPWR_DAT”（ 把數(shù)據(jù)*性地寫入一臺(tái)DP標(biāo)準(zhǔn)從站）把 RECORD 里的數(shù)據(jù)*性地傳輸入賦址好的DP 標(biāo)準(zhǔn)從站。
源區(qū)的長度必須與通過 STEP 7 為選定模塊組態(tài)好的長度*。
注意：
PROFIBUS DP標(biāo)準(zhǔn)定義了傳輸*性用戶數(shù)據(jù)的上限（見下一節(jié)）。通常的DP標(biāo)準(zhǔn)從站遵守這些限制。對于較老的CPU (<1999)，對 傳輸*性用戶數(shù)據(jù)存在與 CPU 有關(guān)的限制。
請參考這些CPU的技術(shù)數(shù)據(jù)。在關(guān)鍵字 “DP 主站 -每臺(tái)DP 從站的用戶數(shù)據(jù)” 下去尋找CPU 可以*性地從一臺(tái)DP標(biāo)準(zhǔn)從站讀出數(shù)據(jù)和*性地寫入一臺(tái)DP標(biāo)準(zhǔn)從站的數(shù)據(jù)的大長度,一些近期CPU的此項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)DP從站可能或接受的數(shù)據(jù)長度值。< /span>
*性傳輸用戶數(shù)據(jù)到一臺(tái) DP 從站的上限大值
PROFIBUS DP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了傳輸*性用戶數(shù)據(jù)到DP從站的上限。這就是為什么在一臺(tái)DP標(biāo)準(zhǔn)從站里，可用一個(gè)數(shù)據(jù)塊來*性地傳輸大達(dá)64 個(gè)字 = 128 字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。
當(dāng)組態(tài)時(shí)，你定義了*性區(qū)的大小。該大小用特殊的代碼格式(德語縮寫： SKF)表示為64 個(gè)字 = 128 字節(jié)(輸入用128個(gè)字節(jié)，128個(gè)字節(jié)用于輸出)設(shè)置的*性數(shù)據(jù)大長度。再長就不可行了。
這個(gè)上限只適用于純用戶數(shù)據(jù)。診斷數(shù)據(jù)和參數(shù)被分組到完整的數(shù)據(jù)紀(jì)錄里，因而總是得到*性地傳輸。< /span>
在通常的代碼格式里(德語縮寫： AKF)，可為*性數(shù)據(jù)設(shè)置大長度16 個(gè)字 = 32 個(gè)字節(jié) (32 個(gè)字節(jié)用于輸入，32 個(gè)字節(jié)用于輸出)。再長就不可行了。
在本文里請同樣注意， 通常在一個(gè)非系統(tǒng)主站 (通過GSD連接)上的CPU 41x 作為 DP 從站時(shí)，必 須是用一般代碼格式才可加以組態(tài)?；谶@個(gè)理由，作為PROFIBUS DP上從站的 CPU 41x 的傳輸內(nèi)存的大長度為16 個(gè)字 = 32個(gè)字節(jié)。
不使用SFC 14 或 SFC 15 時(shí)的*性數(shù)據(jù)訪問
*性數(shù)據(jù)訪問 大于 4 個(gè)字節(jié)時(shí)，對于下列的CPU 是可行的(不用SFC 14或SFC 15)。要 被*性傳輸?shù)囊粋€(gè) DP 從站的數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)是被傳輸?shù)揭粋€(gè)過程映像分區(qū)的。這樣在此區(qū)域里的信息永遠(yuǎn)是*的。然后可用 裝載/傳輸命令 (比如L EW 1) 來訪問過程映像。
這為訪問*性數(shù)據(jù)提供了特別方便和有力的選項(xiàng)(低運(yùn)行開銷)。這一方案又為高效地結(jié)合和參數(shù)化驅(qū)動(dòng)或其它 DP 從站成為可能。< /span>
它適用于下列CPU。固件版本 3.0 以上：
S7-400 CPU | MLFB |
| CPU 412-1 | 6ES7 412-1XF03-0AB0 |
| CPU 412-2 | 6ES7 412-2XG00-0AB0 |
| CPU 414-2 | 6ES7 414-2XG03-0AB0 |
| CPU 414-3 | 6ES7 414-3XJ00-0AB0 |
| CPU 416-2 | 6ES7 416-2XK02-0AB0 |
| CPU 416-3 | 6ES7 416-3XL00-0AB0 |
| CPU 417-4 | 6ES7 417-4XL00-0AB0 |
| CPU 414-4H | 6ES7 414-4HJ00-0AB0 |
| CPU 417-4H | 6ES7 417-4HL01-0AB0 |
表 1：支持*性數(shù)據(jù)訪問的CPU(不用 SFC14/SFC15)
當(dāng)你進(jìn)行直接訪問時(shí) (比方說 L PEW 或 T PAW)，沒有 I/O 訪問錯(cuò)。
從 采用SFC14/15 方案轉(zhuǎn)向采用過程映像方案時(shí)的注意要點(diǎn)：< /b>
- 當(dāng)從SFC14/15 方案轉(zhuǎn)向過程映像方案時(shí)，不建議同時(shí)使用系統(tǒng)功能以及過程映像。基本上講，在用系統(tǒng)功能 SFC15 寫時(shí)，過程映像是被追蹤的，但 讀出的時(shí)候就不被追蹤了。 這意味著，過程映像值與系統(tǒng)功能 SFC14 的值之間的*性是無法保證的。< /span>
- 在SFC 14/15 方案里，SFC 50 “RD_LGADR”輸 出的地址區(qū)不同于過程映像方案的地址區(qū)
- 如果使用 CP 443-5 ext，同時(shí)使用系統(tǒng)功能以及過程映像會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)下列出錯(cuò)消息：“ 沒有對過程映像的讀/寫”，或是“不可能再用SFC 14/15 進(jìn)行讀/寫”。
樣例：
下面的例子 (過程映像分區(qū) 3 “TPA 3”）顯示了 HW Config 中一種可能的組態(tài)。- TPA 3 在輸出處：這50 個(gè)字節(jié)在過程映像分區(qū)3 里是*的(下拉列表 “*性范圍 -> 總長度”)，因而可以通過一般的 “Load input xy”命令來讀它。
在輸入下的下拉列表里選擇 “過程映像分區(qū) -> ---” 意味著過程映像里沒有存儲(chǔ)內(nèi)容。只 能用系統(tǒng)功能SFC14/15來處理它。
圖 3：在HW Config 里組態(tài)DP從站的屬性。
化工儀器網(wǎng)