如何使用在线和诊断视图快速诊断故障？

S7-1500的系统诊断功能集成在CPU的固件中，系统诊断与用户程序的执行无关。在CPU处于STOP模式时也可以进行系统诊断。现场设备检测到一个故障，将诊断数据发送给指定的CPU（见图7-2）。S7-1500采用统一的显示理念，CPU将故障信息发送到模块或通道的指示灯、安装了TIA博途的计算机、HMI设备、CPU内置的Web服务器和S7-1500 CPU的显示屏中。这样可以确保系统诊断与工厂的实际状态始终保持一致。无论采用什么显示设备，显示的诊断信息均相同。

PROFINET IO系统和PROFIBUS-DP主站系统的故障诊断方法基本上相同。S7-1200的故障诊断方法与S7-1500的基本上相同，但是前者没有系统诊断功能和CPU的显示屏。本章主要介绍S7-1500的PROFINET IO系统的故障诊断方法。

图7-2 S7-1500诊断信息的统一显示机制

1.设置模块的诊断功能

打开项目“用博途诊断故障”（见随书光盘中的同名例程）的网络视图（见图7-3），CPU1516C 3PN/DP为IO控制器，ET 200SP为IO设备，其设备名称为hsx1。双击打开ET 200SP，选中1号槽的16点DI模块。选中巡视窗口中的“诊断”（见图7-4），勾选右边窗口“诊断”区中的复选框，启用“无电源电压L+”和“断路”诊断功能。出现这些故障和故障消失时，CPU将会调用诊断中断组织块OB82。选中2号槽的16点DI模块，做同样的操作。选中3号槽的16点DQ模块，启用4项诊断功能（见图7-5）。选中4号槽的4通道AI模块和5号槽的4通道AQ模块，分别启用它们的5项诊断功能（见图7-6和图7-7）。出现上述各图中的诊断故障和故障消失时，CPU将会调用OB82。此外用S7-1500中央机架的DI模块的“通道模板”，组态该模块所有的通道均有“无电源电压L+”和“断路”诊断功能。

图7-3 网络视图

图7-4 启用DI模块的诊断功能

图7-5 启用DQ模块的诊断功能

2.程序设计

为了保证网络控制系统的正常运行，单击项目树的“程序块”文件夹中的“添加新块”，生成“Diagnostic error interrupt”（诊断中断）组织块OB82和“Rack or station failure”（机架故障）组织块OB86。

图7-6 启用AI模块的诊断功能

图7-7 启用AQ模块的诊断功能

因为ET200SPN有带电插入/拔出模块的功能，还需要生成“Pull or plug of modules”（拔出/插入）组织块OB83。

在上述OB中编程，在CPU调用OB82、OB83和OB86时，用INC指令分别将MW20～MW24加1。在监控表中监控MW20～MW24。

3.打开在线和诊断视图

用以太网电缆连接计算机与CPU的以太网接口。选中项目树中的PLC_1站点，将程序和组态数据下载到CPU。

双击项目树PLC_1文件夹中的“在线和诊断”，在工作区打开“在线和诊断”视图（见图7-8），自动选中左边窗口的“在线访问”。单击工具栏上的“在线”按钮，进入在线模式。工作区右边窗口中的计算机和CPU图形之间出现绿色的连线，表示它们建立起了连接。

图7-8 “在线和诊断”视图

被激活的项目树或工作区的标题栏的背景色变为表示在线的橙色，其他窗口的标题栏下沿有橙色的线条。项目树中的项目、PLC、程序块、本地模块和分布式I/O的右边，都有表示状态的符号。(www.xing528.com)

选中项目树中在线的PLC，单击工具栏上的“离线”按钮，将会进入离线模式。界面中的橙色和表示状态的图标消失。

4.用诊断缓冲区诊断故障

选中“在线和诊断”视图左边浏览窗口中的“诊断状态”，因为有故障存在，右边窗口显示“模块存在，出错”，CPU操作面板中的ERROR（错误）LED闪烁。

选中浏览窗口中的“诊断缓冲区”（见图7-8），右边窗口最上面是事件列表。缓冲区中的条目按事件出现的顺序排列，最上面的是最后发生的事件。

图7-8选中了1号事件“硬件组件已移除或缺失”，下面是该事件的详细信息，包括出现故障的站点的设备名称（hsx1）、模块型号、时间和日期、机架号和插槽号。故障模块为ET200SP的2号槽的DI模块。

详细信息中的“到达事件”和事件列表中该事件右边的符号表示故障出现，详细信息中的“离去事件”和事件右边的符号表示故障消失。事件右边的红色背景符号表示事件当前的状态为故障，绿色背景符号表示状态为正常。将拔出的模块重新插入，将会出现事件“硬件组件已移除或缺失”（离去事件），CPU又调用一次OB83。

诊断缓冲区是一种先入先出的环形缓冲区。缓冲区装满而又需要创建新条目时，所有现有的条目向下移动一个位置，最老的条目被删除，在缓冲区的顶部创建新条目。为了保证条目具有正确的时间戳信息，建议用户不定期地检查和更正CPU实时时钟的日期和时间。

用监控表给ET 200SP的AQ模块的0号通道写入一个很大的数值，出现2号事件“超出上限”（到达事件）。再写入一个较小的数值，出现事件“超出上限”（离去事件）。诊断错误出现和消失都会调用一次OB82。

3号事件为“断路”（到达事件），故障模块为电流输出的ET 200SP的AQ模块。断路故障消失时，将会出现事件“断路”（离去事件）。

5号事件为“断路”（到达事件），故障模块为ET 200SP的DQ模块，其负载通电时断路。

系统出现错误时，诊断事件可能非常快地连续不断地出现，将会使诊断缓冲区的显示以非常快的速率更新。单击“冻结显示”按钮（见图7-8），将会冻结显示，便于查阅诊断事件的详细信息。单击后该按钮上的字符变为“取消冻结”，单击它可以解除冻结。

单击“关于事件的帮助”按钮，将会打开“信息系统”，看到选中的事件的详细信息和解决问题的方法。

如果诊断事件与程序有关，单击“在编辑器中打开”按钮，系统将离线打开引起错误的指令所在的块。更改指定的块的程序后，再将它下载到CPU。如果因为硬件问题触发了诊断事件，单击该按钮后，将打开包括产生故障的模块的设备视图。

单击“另存为”按钮，诊断缓冲区中事件的详细信息被保存为文本文件，默认的名称为“诊断”，可以修改文件名称。

本节配套的视频教程为“用在线和诊断视图诊断故障”。

5.在线和诊断的其他功能

选中“在线和诊断”视图左边窗口最上面的“在线访问”，用图形显示是否建立了在线连接，以及通信接口的信息。可以用工具栏中的“离线”按钮断开在线连接。

单击博途最右边垂直条上的“在线工具”按钮，在右边的任务卡中打开“在线工具”窗口。最上面是CPU操作面板，可以看到CPU上3个LED的状态。用该面板中的“RUN”和“STOP”按钮可以切换CPU的操作模式。选中项目树中的某台PLC后，单击工具栏上的按钮或，也可以使该PLC切换到RUN或STOP模式。

单击CPU操作面板上的“MRES”（存储器复位）按钮，将会清除所有的保持性和非保持性的存储器，断开现有的通信连接。用户程序、IP地址、系统时间、诊断缓冲区和存储卡的内容不受影响。

“在线工具”的“周期时间”窗格显示了CPU最短的、最长的和当前的扫描循环时间。下面的“存储器”窗格显示了未使用的装载存储器、工作存储器和保持存储器所占的百分比。选中工作区左边窗口“诊断”文件夹中的“循环时间”和“存储器”，可以获得更多的信息。

选中图7-8工作区左边窗口的“诊断”文件夹中的“诊断状态”，右边窗口将会显示模块的诊断状态，例如“模块存在”和“出错”等。

选中工作区左边窗口中的“设置时间”，可以在右边窗口设置PLC的实时时钟（见图7-9）。勾选复选框“从PG/PC获取”，单击“应用”按钮，PLC的实时时钟将会与计算机的实时时钟同步。未勾选该复选框时，可以在“模块时间”区设置CPU的日期和时间，例如单击图中时间域的第2个数字（分钟，图中为白色的14），可以用计算机的键盘或时间域右边的增、减按钮来设置选中的分钟值。设置好后单击“应用”按钮确认。

图7-9 设置实时时钟的日期和时间