应用OB86诊断站故障

《装备维修技术》2021年第8期—167—500kV 东莞站35kV 水冷系统控制器故障分析孙丽君（东莞供电局，广东 东莞 523120）一、缺陷（故障）概况东莞站#1、#2 STATCOM 装置分别经381、382开关直挂于35kV 8M 母线，并通过240MVA 的专用变压器#8主变连接至220kV 系统。

#8主变挂于220kV 1M 正常运行，#1、#2STATCOM 装置均处于稳态调压模式（目标电压231kV，限幅-40至+40Mvar）正常运行。

故障前220kV 1M 的电压为233.1kV，#1 STATCOM 发出无功功率-20MVar，#2 STATCOM 发出无功功率-20MVar。

东莞站STATCOM 由2套±100MVar STATCOM 组成，其主要设备包括连接电抗器、阀组、水冷系统、控制系统和配电系统。

每套STATCOM 由3个阀组三角连接而成，每个阀组由26个功率单元串联而成。

如图1所示。

图1 500kV 东莞±200MVar STATCOM 装置接线图二、原因分析高澜厂家到达现场后，采用专用计算机与CPU 连接，对CPU 出错诊断缓冲区数据进行读取，具体事件信息如下。

备注：CPUA 与CPUB 时间不对应是因为两个CPU 各自拥有一套时间系统。

CPUA 事件信息：事件 9/10: 事件 ID 16# 39C4（注释：事件 ID 16# 39C4表示DP 站通讯故障） 分布式 I/0：站 故障（注释：事件 ID 16# 39C4产生的中断故障使分布式I/O 模块无法控制） 受影响 DP 从站的地址：站编号：3 DP 主站系统 ID：1DP 从站的逻辑基址：输入地址：2046 DP 主站的逻辑基址：2047所需的 OB：机架故障 OB (OB86)（注释：上述分布式I/O 模块无法控制使CPUA 进入故障，报出机架故障，同时 调用OB） 优先等级：26外部错误,进入的事件 04:32:31.633 2016-06-22(编码: 16# 39C4 1A56 C054 07FF 07FE 0103) 事件10/10: 事件 ID 16# 457F 因 STOP 命令导致 STOP 模式 OB 编号：86 模块地址：44之前的工作模式：RUN请求的工作模式：STOP (内部) 内部错误,进入的事件 04:32:31.638 2016-06-22(编码: 16# 457F FF84 8800 1A56 0056 002C)在CPUA 的诊断数据中，事件9是故障发生的原因，事件ID 16#39C4表示DP 站通讯故障，产生的中断使分布式I/O 模块无法控制，从而使得CPUA 进入故障,报出机架故障OB86。

《S7-1200 PLC 编程及应用》第 3 版习题答案习题答案由本文件和 14 个项目文件组成，几乎包含全部习题的答案。

第 1 章1.填空1）CPU 1214C 最多可以扩展_8_个信号模块、_3 个通信模块。

信号模块安装在 CPU 的右边，通信模块安装在CPU 的左边。

2）CPU 1214C 有集成的14 点数字量输入、10 点数字量输出、 2 点模拟量输入， 6 点高速输出、 4 点高速输入。

3）模拟量输入模块输入的-10～+10V 电压转换后对应的数字为 -27648 ～ 27648 。

2.S7-1200 的硬件主要由哪些部件组成答：主要由CPU 模块、信号板、信号模块和通信模块组成。

3.信号模块是哪些模块的总称答：信号模块包括数字量输入模块和数字量输出模块，模拟量输入模块和模拟量输出模块。

4.怎样设置才能在打开博途时用项目视图打开最近的项目答：执行菜单命令“选项”→“设置”，选中工作区左边浏览窗口的“常规”，勾选复选框“打开最近的项目”（见图1-15）。

5．硬件组态有什么任务答：设备组态的任务就是在设备视图和网络视图中，生成一个与实际的硬件系统对应的虚拟系统，PLC、HMI 和PLC 各模块的型号、订货号和版本号，模块的安装位置和设备之间的通信连接，都应与实际的硬件系统完全相同。

此外还应设置模块的参数，即给参数赋值。

6.怎样设置保存项目的默认的文件夹答：执行菜单命令“选项”→“设置”，选中工作区左边浏览窗口的“常规”。

选中“存储设置”区中的“默认存储位置”。

用“浏览”按钮设置保存项目和库的文件夹（见图1-15）。

7.怎样设置数字量输入点的上升沿中断功能答：选中设备视图或设备概览中的 CPU 或有数字量输入的信号板，然后选中巡视窗口的“属性 > 常规 > 数字量输入”文件夹中的某个通道（见图 1-17）。

用复选框启用通道的上升沿中断和下降沿中断功能，设置产生中断事件时调用的硬件中断组织块。

SIMATIC S7 DP 诊断功能块介绍用户可以使用两种不同的功能块编程，并对PROFIBUS-DP 和 SIMATIC S7的分布式配置进行诊断评估：• 当需要有关总线节点失败或发生故障的具体信息时，如负荷电压断电，电线断开，模块从站的模块故障等等，FB99是适当选择。

• FC99是简化版本，只评估信息“哪个总线节点失败或发生故障”。

这一功能块不显示具体信息。

1. 诊断功能块FB99FB99 DP 诊断功能会执行DP主站的具体评估。

该功能块能确定有故障的DP从站，并能确定由于中断（包括故障引起的中断）而失败的DP从站。

当处理FB（故障块）时，所有中断都被延迟。

带有集成DP接口的S7 CPU （CPU 31x-2 DP 和所有的CPU 41x-2 DP，不包括CPU 417-H）可用作DP主站。

此外，集成在CPU上被系统作为DP接口处理的各种S7-CP （如 CP443-5）和各种S7-IM （如IM467）也可以作为DP主站。

因此，FB99不支持CP342-5。

1.1 诊断信息如果一个从站发生故障，可以通过评估从站诊断信息找出问题的原因。

在一个模块化从站中（如ET200M 或 ET200S），可能同时会有数个模块或卡发生故障。

从站的诊断信息可能由不同的诊断块组成，其中一些提供了冗余信息：• 模块诊断：哪个从站的模块发出故障信号? 模块诊断提供常规的与插槽相关的诊断信息。

某些DP从站只提供模块诊断。

插槽级的模块状态和通道级的通道诊断可提供ID诊断的更多细节。

•通道诊断：哪个通道，哪种类型的故障在哪个模块上发出诊断信号? 通道错误类型在从站或S7模块的相关产品手册中有具体描述。

• 模块状态：哪个模块有哪种状态?模块状态描述00 模块良好（有效并有用的数据）01 模块故障10 错误模块11 无模块• 设备诊断：由制造商定义的设备特性诊断数据，并在从站的产品手册中具体描述。

1.2 在S7用户程序中调用FB99 DP 诊断功能块用户程序使用如下语句调用DP诊断功能块：CALL FB99, Dbxy （xy 可以是任何实例数据块编号）现在显示的是带正式操作数的参数工具栏；此时必须在此输入实际操作数。

使⽤OB8x诊断SIMATICPLC（PN）使⽤OB8x诊断SIMATIC PLC(PN)显⽰订货号SIMATIC S7-300和S7-400使⽤⼴泛，应⽤在各⾏各业的⼯业环境中。

在调试和使⽤PLC和相关⽹络过程中，发⽣⼀些PLC或者⽹络故障是不可避免的。

故障出现后，⽤户可能⽆法从上位机获取相关诊断信息，只有通过连接PG到PLC 上，使⽤Step7在线的⽅式或者查看CPU的诊断信息来分析和判断故障原因，根据所提⽰的内容来解决现场问题。

但是通过上述⽅法，由于获取故障信息缓慢，从⽽不能快速有效的解决现场问题。

西门⼦对于PLC和相关⽹络提供多种多样的诊断⽅式，包括使⽤故障组织块例如OB82,OB86，诊断功能块，例如SFC51,SFC13,SFB52等，使⽤RSE/WinCC/WinCC flexible⽅式，使⽤Web服务（集成在新的PN CPU中），使⽤已有的诊断⽅式，例如FB126，或者使⽤Maintenance station(维护站)等⽅式。

其中使⽤OB8x ( 359 KB ) 是最简单最基本的获取基本故障信息的⽅法，同时也可以配合诊断功能块进⾏详细故障的诊断。

SIMATIC PLC判断发⽣故障，会⽴即调⽤相应的故障组织块OB，如果PLC中没有加⼊相应的组织块PLC可能会停机，停机的⽬的就是保证⽣产过程处于安全状态。

如果使⽤OB8x⽽没有编写任何诊断程序在⽤户程序中，PLC虽然不会因为发⽣故障⽽停机，但是这种⽅式并不可取。

不能让产⽣故障的PLC仍⽆条件的运⾏，因为这种⽅式可能导致⽣产处于某种危险的状态。

例如，当DO模块发⽣断线故障，相关的控制设备因此停⽌，但是DO可能并没有获取故障信息⽽停⽌输出，如果维护⼈员检查故障并做好接线后，DO会⽴刻输出控制信号导致相应的控制设备动作，这可能会造成现场⼈员或者设备的伤害。

最好的⽅式之⼀就是通过OB8x获取故障信息，然后通过编程连锁该输出信号，使其输出为“0”，当维修完毕后，通过⽤户确认后（例如上位机界⾯中的操作按钮），然后再输出信号“1”。

首先，检查你的程序中是否包含了OB86（检测机架丢失或者从站丢失）和OB122（IO访问丢失）这两个组织块，如果没有一旦有干扰CPU就会故障停机，一般建议程序中添加OB80、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122这些空的组织块，1. DP_MASTERSYSTEM (INT)表示配置的DP主站系统的个数，在本例中为1。

2．EXTERNAL_DP_INTERFACE（BOOL）=0，CPU主站的集成DP接口；=1，外部接口，如CP/IM。

3. MANUAL_MODE (BOOL)=0，自动模式，此模式下不支持单个从站的诊断；=1，手动模式，可以进行单个从站的诊断。

4. SINGLE_STEP_SLAVE (BOOL)转到下一个出错的DP从站。

5. SINGLE_STEP_ERROR（BOOL）转到正在显示的DP从站的下一个错误。

6. RESET (BOOL)=1，复位，初始化系统。

7. SINGLE_DIAG (BOOL)只在手动模式下（MANUAL_MODE=1）有效。

=1，读DP从站的诊断。

可在SINGLE_DIAG_ADR配置该从站的站号。

8. SINGLE_DIAG_ADR (BYTE)只在手动模式下（MANUAL_MODE=1）有效。

与SINGLE_DIAG配合使用，在其中设置单独诊断的从站的站号9．ALL_DP_SLAVES_OK (BOOL)=0，系统中从站存在故障；=1，系统中从站运行正常。

10．SUM_SLAVES_DIAG (BYTE)出错的DP从站的数目。

11. SLAVE_ADR (BYTE)出错的DP从站的站号。

13．SLAVE_IDENT_NO (WORD)与SLAVE_ADR有关。

14. ERROR_NO (BYTE)与当前SLAVE_ADR参数指示的从站相对应的错误编号，每个编号都有一个与之相对应的故障信息。

与当前SLAVE_ADR参数指示的从站相对应的模块编号，指示出错的从站对应的槽或模块。

应用OB86诊断站故障一、组态1．组态主站CPU412-DP2．组态从站注：从站ET200M和ET200S需要从Profibus DP—DPV0中拖出来。

并按照从站上拨码的数值设置PROFIBUS地址二、调用OB86,并编程把OB86的临时变量存入DB86,以便进行故障分析在OB86中编写程序如下注：OB86中的TEMP变量存在临时堆栈，故调用时可以在符号名前加#或者直接用L0.0 LB0这样的表示三、在DB86中读取故障信息并进行分析1．从站掉电故障离去2．拔掉从站ET200S中一个模块ET200S的指示灯:B F红灯常亮CPU的指示灯:SF红灯常亮,BF闪烁故障离去3．拔掉从站ET200S的PROFIBUS线ET200S的指示灯：BF红灯常亮CPU的指示灯：SF红灯常亮BF闪烁故障离去附录1：PROFIBUS故障诊断小结1、使用西门子BT200485总线测试仪测试PROFIBUSBT200是一种对RS485物理层进行测试的检测工具，它不仅可测试电缆的情况，还可以测量从站的站地址。

BT200分为普通和专家两种测试模式，在普通模式下可检测出站点连接中断、接线反相、短路、AB相或屏蔽层断路、没有或多于2个终端电阻等信息；专家模式还可进行RS485接口测试、路径测试、网络距离测量和信号反射测试等功能。

站点测试：将BT200连接到已通电的从站上，对于一个从站的RS485接口，可检测出485接口的好坏，还能测量实际总线电平（标准为5V）。

路径测量：BT200可跨越中继器或光纤对整个网络进行测试，还可测出总线上的正常工作的从站数量和站地址。

距离测量：BT200可测出PROFIBUS电缆的实际长度（测量误差0.5米，电缆较短时不能准确测量）。

2、使用带诊断功能的总线中继器对PROFIBUS网络进行在线诊断诊断中继器用于在系统正常工作时进行线路诊断。

它作为一个RS 485中继器集成在 PROFIBUS DP网络中，并且具有线路诊断的强大功能。

DP从站闪断故障处理方法
使用时间较长的DP网络可能出现“闪断”的情况，即偶尔瞬间断开，很快又恢复正常。

如果没有下载OB86，闪断时CPU将会停机。

现在普遍采用下载一个空的OB86来解决闪断造成停机的问题。

但是这样做也有风险，如果不是闪断，而是实实在在的网络故障或从站的故障的话，如果不停机，可能会引起灾难性的后果。

为此可以采用下面的措施来判断是闪断还是持久性的从站故障。

1）在OB86中判断是哪个网络哪个从站的故障。

如果是“进入的事件”（故障出现），将该从站专用的M位置位。

如果该从站的故障是“离开的事件”（故障消失），将该从站专用的M位复位。

2）在OB1中，用该M位起动200ms的定时，定时时间到时调用SFC 46（STP），使CPU停机。

如果是闪断（该M为为1的时间不到200ms），该定时器的定时中止，不会停机。

3）用一个字来记录调用OB86的次数，用HMI显示调用OB86的次数。

如果闪断的故障出现很频繁，则必须对硬件进行处理，例如更换DP连接器，解决接地、屏蔽、等电位连接、抗干扰等方面的问题。

OB86诊断DP故障（TIA V13）-赵根海操作系统：Win7旗舰版32位编程软件:TIA Portal V13仿真软件：PLCSIM V5.4 SP5注意：Win7旗舰版32位才能安装TIA Portal V14；概述:S7-400系统；CPU416-2DP下面挂了两个DP从站（slave1,slave2）,DP地址分别为3,4，DP诊断地址分别为16376、16374（对应16进制3FF8，3FF6）；CP443-5EXT下面挂了两个DP从站（slave3,slave4）,DP地址分别为3,4, DP诊断地址分别为16372、16370（对应16进制3FF4，3FF2）；实验目的：在OB86编写程序， PLCSIM模拟DP故障，利用程序诊断出来；OB86局部变量含义：LB0 16#39 故障出现；16#38 故障消失；LB1 16#C3 主站故障；16#C4从站故障；LB10 主站系统ID号；LB11有故障DP从站编号;LW6:DP主站诊断地址;LW8::DP从站诊断地址编程思路：当发生DP主站故障时，将所有DP从站置位；当发生DP从站故障时，将DP从站置位；当DP从站故障消失时，将DP从站复位；触发CPU416-2DP下面3#从站故障；总结;1)该程序编程思路明确，也好理解；2）使用SFC20要注意ANY数据类型写法。

P#L0.0 BYTE 20(BYTE和20之间有空格)；3）编程时要添加OB85，否则程序无法运行；4）CPU和CP的操作模式要选择作为主站；5)利用TIA V13软件在OB86中编写程序，实现DP故障的诊断；在实验过程中参考了廖常初老师的资料；与其不同的是建立了两条DP网络，DP地址有相同的站；利用诊断地址将其区分；。