S7-1500与分布式IO设备的诊断功能

S7-1500 CPU IO 设备的诊断功能（与1200完全相同），可使用 DeviceStates 和 ModuleStates 指令对分布式 IO 设备的站状态和子模块进行诊断。本文使用 1214C V4.0 CPU 和 ET200SP 的 PN 通信为例进行说明（DP通信同样适用）。

硬件：

  1. CPU 1214C DC/DC/DC，V4.0，一台
  2. ET200SP 分布式 IO 站，PN 接口，两套

软件：

  1. TIA Portal V14 SP1

使用 TIA Portal 创建项目

使用 TIA Portal 创建一个新项目，正确配置，下载后，进入网络视图，所有站点状态正常。如图 1 所示。

图 1 网络视图

注意：分布式 IO 为 PN 子站时，可在“网络概览”中可以查看分布式 IO 的设备编号。

1 使用 DeviceStates 指令对分布式 IO 子站进行诊断

1.1 创建全局数据块，用于存储状态数据

在全局数据块中创建数据类型为 Array of BOOL 数组，共计1024个元素。 如图 2 所示。

图 2 创建全局数据块

1.2 编程

在 OB1 中调用 DeviceStates 指令，双击 LADDR 引脚，选择需要诊断的 IO 系统。如图 3 所示。

图 3 调用 DeviceStates 指令

本例中将 MODE 设置为2，STATE 填写上述定义的全局数据块数组。如图 4 所示。

图 4 填写相应的引脚

指令引脚说明：

参数 LADDR 使用 LADDR 参数通过硬件标识符选择 PROFINET IO 或 DP 主站系统。
硬件标识符位于：
  • PROFINET IO 或 DP 主站系统属性的网络视图中。
  • 或数据类型为 HW_IOSYSTEM 的所列系统常量的 PLC 变量表中。
参数 MODE 使用 MODE 参数可读取状态信息。 可读取整个 PROFINET IO 或 DP 主站系统的下列一条状态信息：
  • 1: IO 设备/DP 从站已组态
  • 2: IO 设备/DP 从站故障
  • 3: IO 设备/DP 从站已禁用
  • 4: IO 设备/DP 从站存在
  • 5: 出现问题的 IO 设备/DP 从站。
参数 STATE 通过 STATE 参数，输出由 MODE 参数选择的 IO 设备/DP 从站的状态。
如果使用 MODE 选择的状态适用于 IO 设备/DP 从站，则在 STATE 参数中将下列位设置为“1”：
  • 位 0 = 1： 组显示。 至少有一个 IO 设备/DP 从站的第 n 位设置为“1”。
  • 位 n = 1：通过 MODE 选择的状态将应用到 IO 设备/DP 从站。
    • 对于 PROFINET IO 系统，第 n 位对应于相应 IO 设备的设备编号（请参见设备视图和网络视图中的 PROFINET 接口属性）。
    • 对于 PROFINET DP 系统，第 n 位对应于 DP 从站的 PROFIBUS 地址（请参见设备视图和网络视图中的 DP 从站属性）。

    使用“BOOL”或“Array of BOOL”作为数据类型：

  • 要仅输出状态信息的组显示位，可在 STATE 参数中使用 BOOL 数据类型。
  • 要输出所有 IO 设备/DP 从站的状态信息，请使用下列长度的 Array of BOOL：
  • 对于 PROFINET IO 系统：1024 位
  • 对于 DP 主站系统：128 位

1.3 测试

将程序下载到 PLC 中。

监控全局数据块 devicestate。如图 5 所示。

图 5 IO 系统正常

当 IO device_2 故障时（掉电或网线拔除导致丢站），state[2]=1。如图 6 所示。

图 6 IO device_2 故障

当 IO device_1 和 IO device_2 故障时（掉电或网线拔除导致丢站），state[1]=1 和 state[2]=1。如图 7 所示。

图 7 IO device_1 和 IO device_2 故障

2 使用 ModuleStates 指令对分布式 IO 子模块进行诊断

2.1 创建全局数据块，用于存储状态数据

在全局数据块中创建数据类型为 Array of BOOL 数组，共计128个元素。 如图 8 所示。

图 8 创建全局数据块

2.2 编程

在 OB1 中调用 ModuleStates 指令，双击 LADDR 引脚，选择需要诊断的分布式 IO 站。如图 9 所示。

图 9 调用 ModuleStates 指令

本例中将 MODE 设置为2，STATE 填写上述定义的全局数据块数组。如图 10 所示。

图 10 填写相应的引脚

指令引脚说明：

参数 LADDR

使用 LADDR 参数通过站硬件标识符选择 IO 设备或 DP 从站。
硬件标识符位于：

  • IO 设备站或 DP 从站属性的网络视图中。
  • 或数据类型为 HW_DEVICE（对于 IO 设备）或 HW_DPSLAVE（对于 DP 从站）的所列系统常量的 PLC 变量表中。
参数 MODE

使用 MODE 参数可读取状态信息。 可读取模块的下列一条状态信息：

  • 1: 模块已组态
  • 2: 模块故障
  • 3: 模块禁用
  • 4: 模块存在
  • 5: 模块中存在故障。
参数 STATE

STATE 参数输出使用 MODE 参数选择的模块状态。
如果使用 MODE 选择的状态适用于某个模块，那么下列位将设置为“1”：

  • 位 0 = 1： 组显示。 至少一个模块的第 n 位设置为“1”。
  • 位 n = 1：使用 MODE 选择的状态将应用到插槽 n-1（例如：位 3 对应插槽 2）中的模块。

使用“BOOL”或“Array of BOOL”作为数据类型：

  • 要仅输出状态信息的组显示位，可在 STATE 参数中使用 BOOL 数据类型。
  • 要输出所有模块的状态信息，请使用长度为 128 位的 Array of BOOL。

2.3 测试

将程序下载到 PLC 中。

监控全局数据块 modulestate。如图 11 所示。

图 11 分布式 IO 站所有子模块正常

当 IO device_1 站插槽编号1的子模块故障时（损坏或被拔除），state[2]=1。如图 12 所示。

图 12 插槽编号1子模块故障