西门子PLC 故障诊断简易教程

西门子PLC S7-1200编程与操作模块七故障诊断与数据维护任务一故障诊断【学习目标】1.能够区分发生的错误是“系统检测错误”还是“功能错误”。

2.能够读取诊断缓冲区，解释并使用它来进行故障排除。

3.熟练运用交叉参考解读程序。

4.熟练运用调用结构、分配列表、从属性结构、资源窗口查看程序状态。

5.熟练块比较、调用环境、强制等各种调试操作【相关知识】监视功能：诊断在系统或机器运行阶段非常重要。

通常当问题 (干扰) 导致系统停机，或者使系统或机器功能不正常时，就需要进行诊断。

由于停机或功能故障所导致的成本往往很高，必须快速找到干扰的相关原因并排除。

错误类别：根据是否是由 PLC 检测到，发生的错误可以分为两类：•一类是由 PLC 的操作系统检测到的错误，这通常会导致 CPU 进入停止状态。

•另一类是功能性错误，即 CPU 正常处理程序，但是所需要的功能要么根本没有执行，要么执行不正确。

搜索这类错误非常困难，因为通常很难确定这类错误的原因。

有两种功能性错误。

过程故障 (例如接线错误)由直接与过程控制相关的组件的功能故障所引起的故障，例如到传感器/执行器的电缆，或者传感器/执行器自身出现的问题。

逻辑编程错误 (例如重复赋值)用户程序创建和启动期间没有检测出来的软件错误，出现频率极少。

一、在线和诊断选择CPU—双击“在线和诊断”，或者工具栏—在线—单击“在线和诊断”在线访问：可以查看编程器与CPU在线访问的状态，点击“转到在线”，切换到在线模式。

诊断:常规：其中包括了模块描述、硬件和固件版本。

诊断状态：模块总状态。

诊断缓冲区：按发生顺序列出发生的所有诊断事件。

所有事件以纯文本形式列出，按照事件发生的顺序显示。

循环时间：监视循环扫描时间状态。

存储器：装载存储区、工作存储器和保持存储器的大小和使用情况。

PROFINET:CPU PROFINET网络接口状态。

(一)、诊断缓冲区诊断缓冲区按事件发生顺序列出了所有诊断事件。

西门子S7 PLC报SF故障的分析和处理方法一、前言西门子S7 PLC最常见的故障之一就是报SF故障，CPU面板上的状态指示灯SF灯亮红色，其含义是提示发生了硬件故障或软件错误，有时伴随着CPU停机、自动由运行（RUN）状态转入停机（STOP）状态，造成生产中断甚至发生意外生产事故。

但SF亮红灯只是一个笼统的提示，要快速查找出具体故障原因确是一件非常麻烦的事情。

下面结合现场发生的一起实际案例叙述故障原因分析和处理方法，供同仁们参考。

二、故障现象某日原料车间一台取料机发生故障，故障的现象是取料机驾驶员在启动斗轮机或皮带机这两台设备时在启动过程中突然故障停机，查看PLC柜发现（CPU315-2 PN/DP）CPU停机处于STOP状态并报SF红灯亮故障，将PLC重新上电后恢复正常，再次启动斗轮机和皮带机的过程中又重复发生该故障，如果在启动斗轮机或皮带机之前启动取料机上的其它设备都没有问题，就仅仅是启动这两台设备时会发生故障。

但不是每次操作斗轮机或皮带机都会发生故障，有时重新上电后能够坚持一段时间，更不可思议的是有时重新上电后CPU刚刚进入RUN 状态不久驾驶员还没有操作任何设备时就发生了该故障（CPU自动进入STOP状态并报SF红灯亮）。

这种时有时无的不规律故障是电气自动化人员最头疼的故障。

三、故障原因的查找方法首先检查机械、电气设备，均未发现异常，斗轮机和皮带机的软启动器也未报故障，开关、接触器、软启、线路、操作台、电机均属正常，剩下的就是查PLC了。

自动化人员用安装有西门子S7 PLC软件（Step 7）的电脑笔记本（并携带有MPI/DP数据线或网线）连接PLC在线察看故障信息，方法如下： 第一步：电脑连接PLC，上传备份PLC原程序。

这一步非常重要，自动化人员必须养成该习惯，不要轻易相信别人的备份和电脑上已有的备份。

第二步：打开PLC程序，打开硬件组态（即配置），在线查找故障信息。

如下列图示：图一：打开PLC程序，双击硬件图二、打开硬件组态图三：在线查看硬件组态图四：右击CPU，选择模块信息图五：在线查看模块信息图六：点击诊断缓冲区图七：点击“设置”，弹出设置对话框图八：在设置对话框中将默认显示15条信息改成500条，点确定图九：在事件列表中用鼠标下翻查查找故障信息，并点击“事件帮助”图十：找到导致CPU转入STOP模式的事件信息。

115C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d目录1在西门子PLC 诊断以太网连接状态 .................................................................... 31.1问题描述 .............................................................................................. 31.2解决方案 .............................................................................................. 31.3配置 ..................................................................................................... 41.3.1CPU 的配置 ......................................................................................... 41.3.2通讯对象的配置 ................................................................................... 61.3.3测试 .. (7)C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d1在西门子PLC 诊断以太网连接状态1.1问题描述随着以工业以太网技术发展，工业以太网现场网络的节点数和设备类型日益庞杂，因此越来越多的客户希望 PLC 能够有能力对网络的节点状态作出诊断（例如：网络断线等）。

SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。

S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。

因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。

整个PLC 系统与外联设备相接，就构成了一个自动控制系统，接下来就为大家详细的讲解一下，希望对大家有所帮助。

1、CPU异常：CPU异常报警时，应检查CPU单元连接于内部总线上的所有器件。

具体方法是依次更换可能产生故障的单元，找出故障单元，并作相应处理。

2、存储器异常：存储器异常报警时，如果是程序存储器的问题，通过重新编程后还会再现故障。

这种情况可能是噪声的干扰引起程序的变化，否则应更换存储器。

3、输入/输出单元异常、扩展单元异常：发生这类报警时，应首先检查输入/输出单元和扩展单元连接器的插入状态、电缆连接状态，确定故障发生的某单元之后，再更换单元。

4、不执行程序：一般情况下可依照输入---程序执行---输出的步骤进行检查输入检查是利用输入LED指示灯识别，或用写入器构成的输入监视器检查。

当输入LED不亮时，可初步确定是外部输入系统故障，再配合万用表检查。

如果输出电压不正常，就可确定是输入单元故障。

当LED亮而内部监视器无显示时，则可认为是输入单元、CPU单元或扩展单元的故障。

5、部分程序不执行：检查方法与前项相同但是，如果计数器、步进控制器等的输入时间过短，则会出现无响应故障，这时应该校验输入时间是否足够大，校验可按输入时间<输入单元的最大响应时间+运算扫描时间乘以2的关系进行。

6、电源的短时掉电，程序内容也会消失：通过反复通断PLC本身电源来检查。

为使微处理器正确启动，PLC中设有初使复位点电路和电源断开时的保存程序电路。

这种电路发生故障时，就不能保存程序。

所以可用电源的通、断进行检查。

7、PROM不能运转：先检查PROM插入是否良好，然后确定是否需要更换芯片8、电源重新投入或复位后，动作停止：这种故障可认为是噪声干扰或PLC内部接触不良所致。

S7-200系列PLC产品故障检查与处理1.故障检查与处理流程PLC系统在长期运行中，可能会出现一些故障。

PLC自身故障可以靠自诊断判断，外部故障则主要根据程序分析。

常见故障有电源系统故障、主机故障、通讯系统故障、模块故障、软件故障等，一般故障检查与处理流程如附图30所示。

附图30 S7-200系列PLC产品的故障检查与处理流程图2.故障检查与处理（1）电源故障检查与处理PLC系统主机电源、扩展机电源和模块中电源显示不正常时，都要进入电源故障检查流程。

如果各部分功能正常，只能是LED 显示有故障，否则应首先检查外部电源；如果外部电源无故障，再检查系统内部电源故障。

电源故障检查与处理见附表6。

附表6 电源故障检查与处理故障现象故障原因解决办法电源指示灯灭指示灯坏或保险丝断更换无供电电压加入电源电压检查电源接线和插座使之正常供电电压超限调整电源电压在规定范围电源坏更换（2）异常故障检查与处理PLC系统最常见的故障是停止运行（运行指示灯灭）、不能启动、工作无法进行，但是电源指示灯亮。

这时，需要进行异常故障检查，检查顺序和内容见附表7。

附表7 S7-200系列PLC产品故障检查与处理故障现象故障原因解决办法不能启动供电电压超过上极限供电电压低于下极限内存自检系统出错CPU、内存板故障降压升压清内存、初始化更换工作不稳定频繁停机供电电压接近上、下极限主机系统模块接触不良CPU、内存板内元器件松动CPU、内存板故障调整电压清理、重插清理、带手套按压元器件更换与编程器等不通讯通讯电缆插接松动按紧后重新联机（3）通讯故障检查与处理通讯是PLC联网工作的基础。

PLC网络的主站、各从站的通讯处理器、通讯模块都有工作正常指示。

当通讯不正常时，需要进行通讯故障检查，检查内容和处理见附表8。

附表8 S7-200系列PLC产品故障检查与处理（4）输入输出故障检查与处理输入输出模块直接与外部设备相连，是容易出故障的部位，虽然输入输出模块故障容易判断，更换快，但是必须查明原因，而且往往都是由于外部原因造成损坏，如果不及时查明故障原因，及时消除故障，对PLC系统危害很大。

本文列举了PLC五种故障查找方法的流程图，并列出常规输入、输出单元故障处理对策。

PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备故障，都可用PL C上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。

一、PLC故障查找流程图
1、总体检查
根据总体检查流程图找出故障点的大方向,逐渐细化，以找出具体故障，如图1所示。

图1
2、电源故障检查
电源灯不亮需对供电系统进行检查，检查流程图如图2所示。

图2
3、运行故障检查
电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行，检查流程图如图3所示。

图3
4、输入输出故障检查
输入输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道,其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外,还与联接配线、接线端子、保险管等元件状态有关。

检查流程图如图4、图5所示。

图4
图5
5、外部环境的检查
影响PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。

西门子S7-400H PLC的常见故障分析及处理方式PLC是一种专为工业环境应用而设计的可编程逻辑控制器，它是传统控制元器件继电器的替代品。

由于采用微型计算机技术，PLC具有强大的逻辑控制特性，目前在工业自动化控制领域得到广泛应用。

___的S7系列产品因其强大的功能和适用范围而备受市场青睐，其中S7-400可编程控制器是市场主流。

本文结合多年的西门子S7-400系列产品的维护经验，以其在石化装置中的应用为例分析了S7-400H PLC产品常见的故障，并提出了解决措施。

PLC是Programmable Logic Controller的英文缩写，中文为可编程控制器。

它是专用于进行工业控制的计算机，利用微型计算机技术支撑下的工业装置功能拓展了其逻辑控制范围，因此得以在工业自动化控制中广泛应用。

随着PLC技术的日渐成熟和研制PLC系列产品的国家越来越多，PLC产品逐渐在性能上实现了高传输质量、快速率和稳定宽带，且相比传统组网技术而显现出了低成本优势，成为了当前工业自动化控制领域的最为重要应用控制系统之一。

PLC系列产品研制开发的国家主要集中在德国和日本，其中尤以德国___研制开发的PLC S7系列产品因其在中高端性能领域的显著优势而在高端装备制造业领域得到广泛应用。

目前___开发S7 PLC系列产品中，S7-400 PLC由于具备强大的模块扩展和MPI多点接口功能而在高端装备制造业中得到应用，然而其存在的故障也具有普遍性。

本文从分析S7-400产品特点出发，以该产品在化工工业领域应用为例分析了产品存在的故障，并提出了解决措施，具有一定的参考价值。

S7-400自动化控制系统采用模块化设计，具备强大的模板扩展和配置功能，使其能够根据不同需求灵活组合。

基本系统包括电源模板、中央处理器、各种信号模板、功能模板、接口模板和SIMATIC S5模板。

这些不同的模块通过信号总线连接，并利用机架固定模块。

此外，S7-400还提供多种级别的CPU模块和种类齐全的通用模块。

23.1 诊断硬件和故障排除通过出现的诊断符号，您可查看是否有可供模块使用的诊断消息。

诊断符号说明了相应模块的状态，而且，对于CPU，也说明了其工作模式。

当调用功能“诊断硬件”后，诊断符号将会显示在在线视图以及快速视图(缺省设置)或诊断视图的项目窗口中。

双击快速视图或诊断视图中的诊断符号，可启动“模块信息”应用程序来显示详细的诊断信息。

如何定位故障1. 使用菜单命令视图> 在线打开项目的在线窗口。

2. 打开所有的站，以便在其中组态的可编程模块均为可见。

3. 查看是哪个CPU正在显示诊断符号，其指示了错误或故障。

按F1键打开解释诊断符号的帮助页面。

4. 选择要检查的站。

5. 选择菜单命令PLC > 诊断/设置> 模块信息以显示主站中CPU的模块信息。

6. 选择菜单命令PLC > 诊断/设置> 诊断硬件以显示主站中CPU和故障模块的“快速视图”。

快速视图的显示已设置为缺省值(菜单命令选项> 自定义，“视图”标签)。

7. 选择快速视图中的故障模块。

8. 点击“模块信息”按钮以获取关于在线模块的信息。

9. 点击快速视图中的“在线打开站”按钮，以显示诊断视图。

诊断视图包括了按照其插槽顺序排列的站中的所有模块。

10. 双击诊断视图中的模块，以便显示模块信息。

采用在线方式，您也可获得那些没有故障因而没有显示在快速视图中的模块的信息。

您当然不必执行所有的这些步骤；一旦您获得所需要的诊断信息，您就可停止。

23.2 在线视图中的诊断符号在在线项目窗口和具有组态表在线视图的硬件配置窗口中，显示诊断符号。

诊断符号便于检测故障。

只需看一眼模块符号，就知道有没有诊断信息。

如果没有出现故障，那么所显示的模块类型符号上不带附加的诊断符号。

如果模块有诊断信息，那么除显示模块符号外，还显示诊断符号，或以较低的对比度显示模块符号。

模块的诊断符号(实例：FM/CPU)工作模式的诊断符号(实例：CPU)强制诊断符号更新诊断符号的显示必须激活合适的窗口。

PROFILE PLUS常见故障及诊断1，操作台显示等待与NC/PLC通讯，但一直通讯不上。

解决方法：1，断电后，将工控机上的通讯板重新插紧。

2，MPI总线插头重新插紧3，NCU单元上的MPI总线插头重新插紧2，手持操作单元只有5个旋钮的指示灯亮，按钮均无反应。

故障原因：手持单元没有通讯上解决方法：1，检查手持单元的接线是否牢靠2，重新上电一次（NC重启）试试3，交换工作台按钮有plc输入，但电机无动作。

解决方法：1，检查横梁防护罩的开关是否没有插好，如无此开关，将其信号短接2，检查外围光栏的信号是否短接，如没有，将其全部短接。

4，切割头settocut速度太慢或撞钢板。

解决方法：1，检查Z浮信号是否正常2，若信号正常，重新作一次标定5，专家库刀补不生效解决方法：1，在BEAMON.SPF中，n1440后，加上$TC_DP6[1,1]=$A_DBR[224]T1在BEAMONSMALLHOLE.SPF中，N11600加上$TC_DP6[1,1]=$A_DBR[228]T16，蛙跳时还在出气解决方法：1，如果执行retract时也关不掉气体，是因为气瓶供气压力太大，调整到5公斤即可。

2，如果执行retract时可以关掉气体，在BEAMON.SPF的最后（M30上一行）加上m79指令。

如果仍然无效，则是plc版本不对，重新读入调试文档PLC_LOCK.ARC7，飞行切割不能使用解决方法：1，检查NCU单元的X121插头，第4脚是否焊线且接到PLC模块的Q56.2上。

如果没有，需将此脚重新焊线。

2，检查编程语法。

8，用follow.mpf标定Z浮后系统报警故障原因：Z浮信号电压值没有随喷嘴的升高而升高。

解决方法：siemens－startup－machine data－chanel MD－search－62510，从62510[0]到62510[9]必须是递增的。

如果发现有某处递减，将其修改成递增，NCK复位后方可取消报警。

西门子S7-400 PLC的维护和故障诊断摘要：工业环境中使用的可编程逻辑控制器不但具备数字运算操作能力，使其替代了传统控制元器件继电器，同时PCL还使用了微型计算机控制设备，使其具备较高的逻辑控制特征，因此，PCL被广泛应用。

本文对西门子S7-400 PCL的日常维护、故障诊断及处理方法进行简要研究并概述，以期为西门子S7-400 PCL日常维护与故障诊断事业的发展提供参考依据。

关键词：西门子S7-400；PCL；维护；故障诊断；处理方法Programmable Logic Control-Ler被简称为PCL，其中文释意为可编程逻辑控制器。

工业环境中专用的一种操作数字运算的系统就是可编程逻辑控制器，并由于其使用的存储器具备可编程特性，使得PCL内部具备算数运算、计数、定时、顺序控制等指令，并在模拟式或数字式输出输入各种类型的生产过程及机械设备进行控制,而西门子S7-400具备卓越的中央处理器、强大的通讯行、快速的处理速度，本文针对S7-400 PCL的维护与故障诊断进行分析并论述。

一、西门子S7-400概述西门子S7-400 PCL由多个ER与CR组成，在基本使用过程中需要在主基板中插入一个接受IM与一个发送IM。

西门子S7-400的可逻辑控制器具备卓越的中央处理器资源裕量、强大的通讯性能、极高的处理速度[1]。

PCL S7-400系列具各种类齐全的模板、功能及的中央处理器，因此，其可以为自动化任务提供科学合理的解决措施，使得扩展通讯能力与分布式系统的实现简便，即便应用扩大，也不会对系统造成任何影响，由此可见，PCL S7-400系列具备免风扇设计、操作简单、用户友好性强等特性[2]。

PCL S7-400系列具备的产品特点有以下几点：首先，PCL具备多种通信功能、可以选择并应用多种级别的中央处理器、可靠耐用、且模块化采用无风扇设计，根据产品特点所具备的特点可以使得用户根据实际需求采用不同的系统。

怎么通过西门子PLC S7-400缓存区看故障信息问：如果西门子PLC S7-400的硬件有故障了，怎么通过缓存区查看故障信息？答：首先在SIMATIC管理器中选择要检查的站（如SIMATIC414（1）），选定菜单“PLC/Diagnostic/Setting/MOdule Information"（PLC/诊断/设定/模块信息），打开模块信息窗口，选择模块信息窗口中的“Diagnostic Buffer（诊断缓冲区）选项，它给出了CPU中发生的事件列表，选定”事件“（Events）窗口中某一行的某一事件，下面灰色的”Detail on Event“（事件的详细资料）窗口则显示了选定事件的详细描述；使用诊断缓冲区可以对系统的错误进行分析，查找停机的原因，并对出现的诊断时间进行分类；诊断事件包括模块故障、过程写错误、CPU中的系统错误、CPU运行模式的切换、用户程序的错误和用户用系统功能SFC52定义的诊断事件；在”Detail on Event“（事件的详细资料）窗口中的编号为1的事件（位于最上面的事件是最近发生的事件）；如果显示因编程错误造成CPU 进入STOP模式，选择该事件，单击”Open Block“（打开快）按钮，将在程序编辑器中打开与错误有关的块，并直接定位到发生错误的指令处；No.Time of day Date Event111;42:21:526am06/11/04DB not Loaded上述说明由于数据块没有下载造成CPU停机，单击“打开快”按钮，可以跳动发生错误的程序块，并定位发生错误的指令，如果确定程序中没有此块，然后下载相应的快，故障排除；另外还有一种方法，在Diagnostic Buffer（诊断缓冲区）选项中，点击“Save As“（另存为），把所以事件保存到你指定的电脑硬盘中，然后可以打开所以事件的说明进行分析，举例如下：事件1/10：事件ID16#2942I/O访问错误，读取P区域，字访问，访问地址：232所需的OB：I/O访问错误OB(OB122)优先级：12外部错误,进入的事件01:57:13.2891994-08-25上述事件说明CPU在读写模拟量模块地址PIW232或PQW232时发生I/O同步错误调用错误处理组织快OB122，可能原因是模块本身问题或该模拟量通道问题。

西门子PLC自动控制系统故障现象分析及处理探析西门子PLC控制器以很高的稳定性和可靠性，在很多工业控制领域得到了广泛的应用，为了保证控制系统的正常运行，需要维护人员通过故障现象及时准确地发现故障原因，将控制系统恢复到正常运行状态。

本文对PLC控制系统硬件故障现象进行总结，并对如何采用故障诊断办法进行探讨。

标签：PLC控制器;硬件故障;处理措施西门子PLC控制系统以商务电脑作为上位机，运行Wincc6.0组态系统，下位机为S7-414控制器，应用6块ET200M来实现与其它子站间的通信，经过CP5611通讯卡来保证PLC控制器与上位机的数据交互，网络间通信应用Profibus 总线技术。

1 PLC控制系统硬件故障现象与分析1.1 PLC控制器S7-414控制器为核心元件，可以运行用户编写的控制程序，有着强大的自我诊断能力。

运行时故障会通过LED指示灯来提警用户，也可以采取在线检查PLC系统硬件组态缓冲区的数据信息来进行判断。

400系列的PLC不同的指示灯亮起代表着不同的运行故障，需要查看手册来检查相应故障，如果控制器启动运行时间变长，或者状态指示灯STOP持续闪烁，表明控制器自身存在着故障，应该及时进行维修或更锦，对电源模块或运行环境进行检查。

对存在故障的414控制器进行拆卸检查时发现，电路板金属部件为灰黑色，存在着白色结晶体，这是由于运行环境中含有碱成分的粉尘等物质导致的，使得控制器使用寿命变短。

因为电路板采用的元件都是贴片式，擅自维修会损坏电路板，需要送到专业的维修机构进行处理。

1.2通讯系统利用西门子PLC控制器建立起的控制系统可以兼容MPI、ProfiBus和以太网协议，本控制系统通过CP5611实现上位机与控制器间的通信，利用ET200M 与其它子站控制器间的通信，通过ProfiBus总线来完成硬件连接。

通信电缆需要具备较好的阻抗匹配性能，在通信线路敷设和安装时应该采取相应的保护措施，防止由于使用不当造成通信中断。