西门子PLC通信故障中断组织块有哪些

 与DP通信有关的中断组织块

  CPU在识别到一个故障或编程错误，例如，DP从站或者PROFINETIO设备的诊断报警、站的故障等，将会调用对应的中断组织块(OB)，应生成这些OB，通过OB中编写的程序对故障进行处理。如果这些组织块没有下载到CPU，CPU将会因为无法调用这些块而进入STOP状态。下面介绍与通信故障有关的几个主要的中断组织块。

  1.DP从站产生的诊断中断(OB82)

  具有诊断功能的分布式IO模块通过产生诊断中断来报告事件，例如部分节点故障、信号模块导线断开、IO通道的短路或过载、模拟量模块的电源故障等。产生诊断中断时，CPU的操作系统将自动调用处理诊断中断的组织块OB82。OB82的启动信息提供了产生故障的模块的类型(输入模块或输出模块)、模块的地址和故障的种类。当DP主站的CPU从RUN模式切换到STOP模式时，智能从站将调用诊断中断组织块OB82。故障出现和消失时将分别调用一次OB82。

  通过在OB82中调用故障诊断的程序块，可以判断在哪个通道发生了什么样的故障。

  2.外设输入/输出区与过程映像输入/输出区

  S7-300/400的外设输入/输出区(PIPQ区)用于直接读写IO模块。过程映像输入/输出区(IQ区)是输入/输出模块在CPU的存储区中的“映像”。在每一扫描循环周期开始时，CPU将过程映像输出区中的数据成批地传送到输出模块，将输入模块外接的输入电路的状态成批地读入过程映像输入区。

  PI/PQ区与I/Q区的关系如下：

  1)访问PIPQ区时，直接读写输入/输出模块，而I/Q区是CPU内的存储区。

  2)I/Q区可以按位、字节、字和双字寻址，PIPQ区不能按位寻址。

  3)I/Q区的地址也可以用PI/PQ区访问。

  3.优先级错误中断(OB85)

  以下情况将会触发优先级错误中断：

  1)产生了一个中断事件，没有将对应的OB块下载到CPU(不包括OB81)。

  2)操作系统访问模块时出错。

  3)由于通信或组态的原因，模块不存在或有故障，刷新过程映像表时I/O访问出错。出现故障的DP从站的输入/输出值装入S7CPU的过程映像表时，就可能出现上述情况。

  访问出错的输入字节被复位和保持为“0”，直到故障消失。

  双击HWConfig的机架中的CPU，打开CPU的属性对话框。可以用“周期/时钟存储器”选项卡中的选择框选择调用OB85的方式(见图6-25)。

  图6-25 CPU的属性对话框的周期/时钟存储器选项卡

  S7-300CPU默认的选项是“无OB85调用”，在发生I/O访问错误时不调用OB85，也不会在诊断缓冲区中生成条目，一般采用默认的设置。

  S7-400CPU默认的选项是“每单个访问时”，在满足条件时，每个扫描循环周期都要调用一次 OB85和在诊断缓冲区中生成一个条目，这样会增加扫描周期。建议选用“仅用于进入和离开的错误”，该选项只是在错误刚发生和刚消失时分别调用一次OB85。

  在编写OB85的程序时，应根据OB85的启动信息，判定是哪个模块损坏或没有插入。OB85的局部变量OB_85_FLT_ID的错误代码的意义举例如下B#16#B1和B#16#B2分别表示更新过程映像输入、输出表时的I/O访问错误。可以用SFC49“LGC_GADR”查找有关模块所在的机架和槽位，以及模块的用户数据地址区中的偏移量。

  4机架故障或分布式I/O的站故障中断(OB86)

  如果机架、DP主站系统或分布式I/O(DP从站或PROFINETIO设备)由于掉电、总线导线断开、IO系统的故障，或者某些其他原因引起的故障，CPU的操作系统将调用组织块OB86。故障出现和消失时将分别调用一次OB86。可以根据OB86的启动信息，在OB86中编程，确定是哪个机架或分布式设备有故障或通信中断。

  5.I/O访问错误中断(OB122)

  CPU如果访问有故障的I/O模块、不存在的或有故障的DP从站的PIPQ输入/输出数据。或者访问了一个CPU不能识别的 I/O地址，CPU的操作系统将在每个扫描周期调用一次OB122.

  6.故障处理中断组织块的作用

  DP从站出现故障时，如果S7-400没有生成和下载OB82、OB85、OB86和OB122，S7-300没有生成和下载OB82、OB86和OB122，CPU将切换到STOP状态。为了防止某个从站的故障造成整个PROFIBUS主站系统停机，作为一个常规的措施，至少要生成和下载上述组织块。没有在这些OB中编写任何程序，在DP从站出现上述故障时，CPU也不会进入STOP模式。

  需要注意的是，生成上述OB后，CPU不再进入STOP模式，可能不易察觉这些危险状态，它们会被忽视。为了解决这一问题，在故障OB中，应编写记录、处理和显示故障的程序，例如记录中断的次数，保存OB的局部变量，调用读取诊断数据的SFC13等。以便在出现故障时，迅速地查明故障的原因和采取相应的措施。

  通过中断组织块的局部变量提供的信息，可以获得故障的原因、出现故障的模块地址、模块的类型(输入模块或输出模块)、故障出现或故障消失等信息。CPU的模块信息对话框中的诊断缓冲区保留着CPU曾经调用过的组织块的信息。

  zuihao在出错时通过监控设备产生一条报警信息，以便操作人员安全和正确地操作设备，具体的方法将在第8章介绍。

  中断组织块的详细信息可以参阅STEP7的在线帮助，或者参考随书光盘中的手册《用于S7的系统软件和标准功能参考手册》。

概述

• PROFIBUS DP 主站或从站，带用于把 SIMATIC S7-300 连接到 PROFIBUS的光纤接口，Zui大传输速率可达 12 Mbps（包含 45.45 Kbps）

• 通讯服务：

• PROFIBUS DP

• 编程器/OP 通讯（OP 多路复用技术）

• S7 通讯（客户端、服务器）

• 开放式通讯 (SEND/RECEIVE)

• 使用 PROFIBUS，组态和编程都很简便

• 通过 S7 路由实现跨网络编程器通讯

• 无需编程器，即可更换模块

优势

• 可通过多个 PROFIBUS DP 接口将过程 I/O 扩展至 SIMATIC S7-300

• 通过动态激活 DP 从站，可灵活使用过程 I/O

• 通过使用几个通讯处理器而实现面向子过程的自动化解决方案设计

• 可通过 S7 通信来有效传输数据，从而对各种应用与众多可能用途进行优化

• 在操作员面板通信中实现复用功能，从而可进行广泛的操作员控制与监视

• 具有同步/冻结 (SYNC/FREEZE) 功能，适合闭环控制

应用

CP 342-5 通讯处理器是 SIMATIC S7-300 的通讯模块，用于 PROFIBUS DP 总线系统。

CP 342-5 减轻了 CP 的通讯任务。

SIMATIC S7-300 通讯选件（通过通讯模块）：

• 按照 IEC 61158/EN50170 充当 PROFIBUS DP V0 的 DP 主站或从站；

• 与编程单元及操作器接口系统进行通讯

• 与其它 SIMATIC S7 系统进行通讯。

• 与 SIMATIC S5 PLCs 进行通讯

能运行的 CP 数目取决于 CPU 的性能范围和所用的通讯服务。

设计

CP 342-5 提供所有 SIMATIC S7-300 系统设计的优点：

• 设计紧凑；
  SIMATIC S7-300 的 SM 模块的单标准宽度

• 9-针 Sub-D 插座用于连接到 PROFIBUS

• 4 极终端块用于连接外部 24 V DC 的电压

• 容易组装；
  CP 342-5 安装在S7-300 的分段导轨上并由总线连接器连接到相邻模块。 子机架 0-3 中插槽 4-11（通过 IM360/361 耦合）可用于 CP 342-5。

• 与 IM 360/361一起使用，CP 342-5 也能在扩展支架（ER）中运行。

• 用户友好的布线方式;
  Sub-D 插座和终端都容易使用.

• CP 324-5 可无风扇运行;
  不需要后备电池及存储器模块。

功能

CP 342-5 向用户提供有关 PROFIBUS 总线系统的各种不同的通信服务：

• PROFIBUS-DP（根据 IEC 61158/61784，主站或者从站）

• 编程器/OP 通信

• S7 通讯（客户端、服务器）

• 开放式通信 (SEND/RECEIVE)

PROFIBUS-DP主站

根据 IEC 61158/EN 61784 标准第 2 卷，CP 342-5 作为 DP-V0主站运行，并能完全独立地处理数据传输。它支持主站类别 1 和 2 的服务。

分布式 I/O 的数据存储区域在 CP 和 CPU 之间被一致地传输。这既适宜于用 CP 作为 DP 主站，也适宜用于 DP从站。作为 DP 主站，它允许连接至：

• SIMATIC S7-300，例如作为 DP 从站的 CP 342-5

• 分布式 I/O 系统 ET 200 的 DP 从站（作为 DP-V0 从站进行集成）

• PC，带例如 CP 5512、CP 5621、CP 5614 A3 和 SOFTNET-PB DP

CP 342-5 还提供有 SYNC/FREEZE 功能以及共享输入/输出功能，并且可激活/禁用 DP 从站。

PROFIBUS-DP从站

通过作为 DP-V0 从站的 CP 342-5，SIMATIC S7-300 可与其它 PROFIBUS DP主站交换数据，这样便可混合配置 SIMATIC S5/S7、PC、ET 200 和其它 to PROFIBUS DP 现场设备。DP通信需要进行函数调用。这些（ DP -SEND/DP -RECV） 必须集成到 STEP 7 应用程序中。

编程器/OP通信

编程器/OP通讯，连接到网络的所有S7站都可以远距编程。

• S7 路由选择
  通过 S7 路由，编程器可在整个网络中进行通讯。
  借助于 CP 342-5，可将多达 16 个文本显示屏/操作员面板 (TD/OP) 合并到一个 S7-300 站中。在S7-CPU（多路复用通道）中只需要一个连接资源。该多路复用通道支持非循环 HMI 服务。

S7通信

S7 通信用于以下的耦合连接：

• SIMATIC S7自动化系统之间

• 到操作员接口系统（OP）。

• 至 PC，例如，带 SOFTNET-PB S7 的 CP5711、CP 5623 等

无需组态，即可与编程器和操作员面板进行通讯。也可通过 CP 342-5 对中央控制器进行分布式编程和组态。

客户机功能通过可加载的通讯块来提供。

开放式通信(SEND/RECEIVE)

在 PROFIBUS 的第 2 层（ FDL ）基础上，CP 342-5 为过程或现场通信提供简单、Zui优化接口。

该接口在 SIMATIC S5，SIMATIC S7，SIMATIC 505 和 PC之间提供集成的、高性能通信。SEND/RECEIVE 不仅提供 SDA 服务（PLC/PLC 连接），还提供 SDN服务（广播、多点传送）。

可能与下列自动化系统进行通信：

• SIMATIC S7
  带有 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 扩展型和基本型

• SIMATIC S5
  具有带 PROFIBUS 接口的 S5-95U ，具有 CP 5431 FMS/DP 的S5-115U/H，S5-135U，S5-155U/H

• SIMATIC 505
  具有 CP 5434-FMS

• 带 CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621, CP 5613 A3, CP 5613 FO, CP 5614A3, CP 5623, CP 5624的
  PC

• 配有一个 FDL 接口的其他类型系统。

功能呼叫必须与 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必须集成到 STEP7应用程序。

故障诊断

通过 STEP 7，可提供丰富的诊断选项，包括：

• CP 的状态

• 一般诊断与统计功能

• 连接诊断

• 总线统计

• 报文缓冲区

对 CP 342-5 的完整功能进行组态需要 STEP 7 V5.5 SP2 或 STEP 7 ProfessionalV11 更高版本。在 V5 或更高版本 STEP 7 中，也可将通信处理器的组态数据存储在 CPU上，发生电源故障，数据也能保留。在更换模板时无需从编程器中重新装载组态数据。在启动时 CPU会将组态数据传送到通讯处理器中。为此，需对 S7-CPU 的存储能力加以特别注意。

可以对所有连接到网络的 SIMATIC S7 控制器进行组态和编程。

STEP 7 的标准库中包含用于 PROFIBUS DP 的函数块。用于开放式通信 (SEND/RECEIVE) 和 S7 通信（S7客户端）的函数块可在安装 STEP 7 之后的 SIMATIC NET 库中找到。