Profibus-DP总线常见故障的分析与处理
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大家好:关于2013-11-09 DSM4C “profibus error KA20”报警的检测方法及处理(本方法使用于大部分profibus 故障)一:故障现象(设备故障时第一反应现象)1. 设备停机HMI屏幕报警profibus error – festo module (KA20)报警说明:任何profibus总线故障均会导致该报警,由HMI直接触发profibus error 为报警类型,后面的festo module (KA20)为导致该报警的从站名字(一般报警均由PLC首先收集到错误,并反馈给HMI,并由后者显示,但是profibus故障为一类可导致设备停机故障,又因为DSM区域设备的HMI组态是基于TIA博图系统,所以该报警由HMI设备直接发出)2. PLC LED指示灯SF指示灯常亮红灯,BF指示灯为频率1HZ的闪亮报警说明:任何总线问题均会导致PLC出现该错误提示(SF system fault 系统故障:一般由硬件和软件错误导致如硬件组态和程序BF bus fault 总线故障:一般由总线故障引起,包括profibus总线和profinet 总线)二:检测方法(设备的电气故障检测由于存在一定危险性,应该本着先软件后硬件,先易后难的检测方式)1.软件部分(STEP7 软件)A:打开项目说明:打开STEP7软件,加载相关设备的程序,在左侧项目栏点击SIMATIC 300 打开s7-300的相关项目。
双击右侧框的HARDW ARE (硬件组态)(在一个项目刚开始的时候,首先要做的就是硬件组态,也是必须要做的,主要目的就是向PLC程序声明该项目所需要的硬件的全部信息,其中包括:主站的CPU类型,各个IO模块的地址如SM321 SM322输入输出模块或者是模拟量模块和高速计数器模块,基于profibus总线或者基于profinet总线的从站的信息,如PLC扩展分布式IO,智能扩展模块,过程控制单元,伺服电机驱动单元,变频器,及其他厂家生产的从站设备,这里讲的是DSM4设备的FESTO阀岛)B:打开硬件组态说明:打开项目硬件组态后的画面( 左侧方格为主站信息,包括CPU类型为317-2DP/PN 意思是带有2个profinet 工业以太网接口和一个profibus总线接口的PLC CPU ,下面是CP343-1扩展工业以太网接口模块,CP340-RS232扩展通讯接口模块和输入输出模块。
982017年1月上 第1期 总第253期公司自动化系统由西门子S7-300PLC、S7-200PLC和S7-1200P L C 系列控制器组成,各个独立的控制系统通过Profibus-DP总线进行组网。
西门子控制器下挂了多个ET-200M 、阀岛系统、贝加莱、托利多称重系统、E M 277、变频器、西门子流速仪等子站。
西门子控制器的从站主要通过P r o f i b u s 总线进行组网。
当系统运行一段时间后经常出现Profibus-DP故障,随着系统应用的普及,维护人员逐渐掌握了该系统的故障处理方法,通过S t e p 7硬件组态、总线上各设备故障指示灯等诊断方法,全面排查优化,可以有效地发现现场总线故障,提高了设备运行的可靠性。
以下内容主要结合现场公司自动化系统运行中Profibus-DP故障进行分析及其处理措施。
1 常见的故障现象故障l:白蛋白分离系统在正常生产运行过程中,阀岛子站突然出现掉网,阀岛子站B F 红色指示灯亮。
将阀岛系统断电复位重新上后电通讯连接无法恢复正常。
粗略地测量—下回路的电阻,其电阻值为56Ω左右,阻值不在正常的范围内。
故障2:在正常生产的时候,西门子流速仪子站会随机出现通讯故障,造成无法测量药品进罐流速,无法继续进行生产。
各个流速仪子站之间只是通过端子连接没有使用D P 头。
将流速仪断电复位重新上电通讯连接恢复正常。
故障3:在正常的生产过程中,搅拌电机变频器子站偶尔出现报通讯故障,导致搅拌电机无法正常运行,但不是很频繁。
经过粗略地检测一下电阻,电阻值为110Ω左右,属于在正常的范围内,偶尔会出现波动,阻值属于在正常范围内。
将搅拌电机变频器断电复位重新上电通讯连接恢复正常。
2 故障的分析及其处理现场总线故障主要是由于这些原因引起的,如:某些线路有破损、D P 接头损坏、电源干扰、中间网络D P 接头的开关位置不正确、接头处进出线接反、某一通讯模块损坏等。
下面是公司通信故障实例。
摘要:阐述基于西门子S7-300PLC软件编程的故障诊断方法,以PROFIBUS现场总线系统故障处理为例,介绍软件编程故障诊断方法的具体应用和注意事项。
关键词:PROFIBUS现场总线PLC 软件编程故障处理PLC具有高可靠性和可维修性,通过其操作系统或监控程序可实现较完善的自诊断功能。
西门子S7-300PLC用户程序由数量丰富的组织块(OB)、功能(FC)、功能块(FB)和系统功能(SFC)等逻辑块组成。
OB允许用户创建在特定时间内执行的程序或对特定事件响应的程序,如对故障处理OB编程,一旦PLC控制系统出现硬件故障,PLC操作系统会自动调用相应故障处理OB进行故障诊断;OB中的OB1为主程序,包含用户编写的主干程序,FC、FB 和SFC中编有子程序,供081直接或间接调用,受PLC模块诊断能力限制,对某些硬件故障,操作系统无法调用故障处理OB进行自诊断,则必须在OB1或FC中编程。
一、双复合胎面挤出联动线控制系统1.基本组成青岛黄海橡胶集团双复合胎面挤出联动线采用基于PROFIBUS现场总线的全分布式控制系统,PROFIBUS-DP连接西门子S7-300PLC,构成单主一多从的总线网络(图1)。
控制系统主要组成:①PLC是系统主控制器,作为整个现场总线网络的主站,上位工控机安装S7-300/400PLC编程软件STEP7和组态软件InTouch。
②智能从站,如远程分布式I/O( ET200M)、直流调速器(6RA70)、交流调速器(MM4401MM420)、裁断位置控制器(EVS9300)等。
③外部设备,如继电器、各类开关、传感器以及未和PROFIBUS总线连接的变频器、直流调速器等。
2.控制系统故障类型(1)外部设备故障。
直接影响PLC 系统工作,故障原因一般是设备损坏或寿命到期。
(2)智能从站故障。
可直接引发直流电机、变频电机或伺服电机的传动故障,导致胎面挤出联动线瘫痪。
( 3)PLC系统故障。
profibus总线常见故障profibus总线常见故障总线故障主要是由以下原因引起的:1、网络接头不好使2、线路有破损3、中间网络接头开关位置不对4、电源干扰5、接头处进线出线搞反6、某一通讯模块损坏常见故障处理网络故障比一般的电气故障较难解决,因此引起的停机时间较长。
虽然它发生的频率较少,但是正因为这样,使设备人员忽略了对它的重视,也因此缺乏处理次类故障的经验。
一旦出现故障,常常摸不到头绪,延误开机时间。
用双绞线连接的电气网络结构较为简单,一般采用线形结构,用电缆把IM308-C直接与ET2OO连接,一旦发生通讯故障,IM308-C 的BF红灯会亮或闪。
这时第一步应查看S5程序中的诊断信息,是哪几个站点出现了问题,然后根据图纸找出这些站点的现场位置,看这些ET200的故障灯有没有亮,是一块亮还是好几块一起亮。
如果只有一块亮,那么可以断定这块板子有问题,应及时更换;如果好几块一起亮,应查图纸找出最前面的一块,逐一检查更换,直到故障灯全部暗。
如果,在结束了这步工作,故障仍未排除,那么就要考虑网络的结构设置等问题了。
前面已经说过,PROFIBUS的网络配置是由COM PROFIBUS这个软件完成的。
必须确认没有人改过网络的配置,或者IM308-C的闪存卡MEMORY CAR坏了,造成网络不通,然后做出相应的对策,烧卡或是重新配置。
光纤网络的故障比较复杂。
如果IM308-C的BF灯亮,那么尽快查出连接到这块板子的OLM的各通道的灯是否有变化。
我们用的OLM有四个通道,第一是连接到IM308-C上的,如果这个灯变红,那么说明这路通道有问题,就要查是否双绞线或者连接器有故障。
第二通道一般不用。
第三,第四通道是通过光缆实现OLM之间的连接。
三、四通道的灯变红是说明这个通道的通讯出现问题,那么需要用专门的工具检测光缆是否断裂或者衰减过多,或者光缆的接头松动引起信号中断或是闪动。
因为冗余的结构注定了两个OLM之间的通讯有问题不会影响整个网络。
Profibus—DP常见故障的分析与处理作者:龚远令来源:《中国科技纵横》2017年第01期摘要:Profibus-DP总线运行—段时间以后,经常会出现设备通讯不稳定、瞬间通信故障、数据跳变、设备失联等故障。
分析认为是通讯电缆太长导致信号衰减、DP通讯头阻值过小、网络末端为连接终端电阻、电磁干扰和接地等原因所致,通过采用加装中继器,重新敷设通讯电缆,确保接地良好等相关措施,确保通讯的网路正常。
关键词:Profibus-DP;电磁干扰;PLC;故障诊断中图分类号:TP336 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0098-02公司自动化系统由西门子S7-300PLC、S7-200PLC和S7-1200PLC系列控制器组成,各个独立的控制系统通过Profibus-DP总线进行组网。
西门子控制器下挂了多个ET-200M、阀岛系统、贝加莱、托利多称重系统、EM277、变频器、西门子流速仪等子站。
西门子控制器的从站主要通过Profibus总线进行组网。
当系统运行一段时间后经常出现Profibus-DP故障,随着系统应用的普及,维护人员逐渐掌握了该系统的故障处理方法,通过Step7硬件组态、总线上各设备故障指示灯等诊断方法,全面排查优化,可以有效地发现现场总线故障,提高了设备运行的可靠性。
以下内容主要结合现场公司自动化系统运行中Profibus-DP故障进行分析及其处理措施。
1 常见的故障现象故障l:白蛋白分离系统在正常生产运行过程中,阀岛子站突然出现掉网,阀岛子站BF 红色指示灯亮。
将阀岛系统断电复位重新上后电通讯连接无法恢复正常。
粗略地测量—下回路的电阻,其电阻值为56Ω左右,阻值不在正常的范围内。
故障2:在正常生产的时候,西门子流速仪子站会随机出现通讯故障,造成无法测量药品进罐流速,无法继续进行生产。
各个流速仪子站之间只是通过端子连接没有使用DP头。
将流速仪断电复位重新上电通讯连接恢复正常。
Profibus-DP网络故障排除指南(2007年4月第4版)先确保你已经彻底阅读过并已经理解《DP总线设备及应用》手册(目录:网上家园/硬件手册),然后按以下情况检查:1.站地址重复:底座地址设置重复将导致重复的模块通讯不正常,有时候底座焊接质量也可能导致地址重复,但这种可能性很小。
2.终端匹配器FM192A-TR故障:将导致通讯质量不稳定。
3.未正确设置DP重复器:常规使用时,DP重复器的三个开关均应设置为ON。
当用DP重复器进行分叉网络时,请仔细阅读《DP总线设备及应用》手册。
4.当总线上的一个以上的模块的通讯接口损坏时,有可能导致整段网络的通讯不正常。
目前从理论上没有更好的诊断方法,只能先将没有报离线的模块逐个拔下,如果当拔到某个模块后,剩余的模块通讯恢复正常,则可以判明该模块有故障。
然后可以反过来证实:将其余模块插回,最后再插被怀疑的模块,如果该模块插拔前通讯正常,而插上后通讯变坏,也能证实该模块通讯故障。
5.但段网络上节点配置超过公司实际标准:推荐每段24个模块。
(DP标准为每段32个物理节点,但每台主控占1个节点,每个DP重复器左边占一个节点,右边也占一个节点,再加上底座并非双绞线,性能有所损失,所以目前推荐每段24个模块。
6.DP重复器接地不良:DP重复器的电源地(逻辑地)是通过DIN导轨接机柜的,要确保DIN导轨与机柜保护地良好接触,并确保机柜保护地良好接地。
不良好的接地甚至有可能经常损坏DP重复器。
7.以主控单元为中心,DP重复器应防置在总线上离主控近的一端,而不是远端,否则信号放大和整形的作用减弱。
8.DP线的屏蔽层应保证与屏蔽汇流条接触良好,屏蔽地要保证接地良好(有时直接在本柜接保护地)。
9.底座之间是否紧密接触:由于底座是垂直安装,受重力会下坠,应确保DIN导轨的最下边的模块下安装金属固定夹,并确保该固定夹不轻易上下滑动。
10.确保DP线不要与强电信号或者有经常性的电感性负载开断(如继电器线圈)的信号线绑在一起。
DP通讯故障分析处理方法一、DP总线网络维护现状:Profibus-DP总线网络技术起源于于欧洲,现在普遍应用于欧洲控制系统或现场智能仪表通讯接口。
技术成熟、应用广泛。
在我部门所维护的控制系统中,主要出现在控制系统控制层用于连接各I/O站或卡件。
所有和利时和ABB厂商的控制系统均采用Profibus-DP总线构成现场控制层的通讯网络,其运行和维护非常重要,直接关系生产运行的正常进行。
多年以来Profibus-DP总线网络总体稳定,但随着运行时间的增加和现有基础上的技术改造,通讯故障时有发生,并严重影响生产。
因此对Profibus-DP总线的维护和故障处理显得越加突出。
那么怎样来解决普遍存在的一些问题呢?本文就各个自控系统普遍使用的Profibus现场总线,结合现场实例,说明故障诊断的问题。
从图1中我们可以看到,采用现场总线Profibus的控制系统可以分为三层:现场控制层、监控层和企业管理层。
其中现场控制层是我们这里最为关注的可能存在相应通讯问题的地方,我们的故障检测和排除工作,也多在这个层面进行。
现场控制层涉主要由现场智能从站、智能仪表、远程I/O网络设备组成。
对于现场控制层的检测,现场的维护工程师的工作内容一般都是从故障的现象人手,凭借自身的经验判断结论。
这样的过程,体现出来的优势就是在经验丰富的工程师进行排故时,有时可以很快地解决问题,排除故障。
但是从另一个方面来说,如此排故的不确定性也很大。
排故的效果更依赖于人的因素,而且在进行排故之后,无法准确判断是否彻底解决了总线中原本存在的问题,是否产生了新的故障隐患。
对于我们实际面对的Profibus现场来说,更加便捷的检测方式和更加直观的检测依据无疑更加适合对于现场故障的快速判断和解决。
通过对与通讯的波形质量、结点的实时电压的测量,我们可以通过一个点的接入,了解到整个网络上没一个结点的实时状况。
如图2 所示。
通过以上的手段,我们能够在现场实际连接了检测工具之后,快速地检测出同一网段上每个结点的实时状态。