成都西门子一级代理商

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1 诊断中继器的介绍

1．1 诊断中继器的前面板：

图1 诊断中继器的前面板

 

其中几个设置需要注意：

表1 中继器的设置

1．2 中继器的诊断功能

•  时钟信息

订货号为6ES7 972-0AB01-0XA0的诊断中继器包含了一个时钟，用于为诊断事件、静态数据以及拓扑数据打上时间标签。

•  拓扑结构

中继器的DP2和DP3网段是具有诊断功能的，可以诊断连接在这两个网段上的网络拓扑和故障点。但必须是6ES7 972-0AB01-0XA0以上的硬件，其硬件版本目前较新为V2.0.0。
如果是6ES7 972-0AB00-0XA0版本的诊断中继器无法升级到更高版本。

做硬件升级时，从网上下载较新的硬件版本文件，解压后的三个文件没有一般我们看到的升级用的(*.UDP)文件，此时任意选择一个文件进行升级操作，系统会自动升级。
拓扑信息包括PROFIBUS 站地址和到诊断中继器的距离。该信息可以从STEP7软件中做为图形显示，也可以通过用户程序进行读取。

•  诊断缓冲区

对于每一个网段（DP1/DP2/DP3/PG），诊断中继器都有一个诊断缓冲区，可以保存10条诊断信息。
这些信息可以在线读取，也可以通过用户程序进行控制读取。

•  统计缓存

网段DP2和DP3包含了两个统计缓存区，其中包含了冲突故障率以及报文故障率，这些信息可以用来衡量该网络的质量。
这些信息可以通过STEP7在线读取，也可以通过用户程序控制进行读取。

 

2 诊断中继器的诊断方法介绍

2．1 时钟信息
由于诊断过程中会用到时钟信息，这里首先介绍中继器时间的设定。
为了使诊断信息与系统时钟一致，一般可以将CPU中的系统时钟做为时钟信息写入到诊断中继器中。但往往CPU的系统时钟也不是当前的时间，因而可以首先将CPU的时间设置成当前时间，然后将CPU中的时间写入到诊断中继器中。这里将涉及到的功能块有：
FC3 “D_TOD_DT“ ：时间格式转换
SFC 0 "SET_CLK" ：为CPU设定时间
SFC 1 "READ_CLK"：读取CPU时间
SFC58 “WR_REC“：将系统时间写入诊断中继器（RECNUM=3C）

例程：

图2 为中继器设定当前系统时间

2．2 拓扑结构

对于诊断中继器的拓扑连接特性，首先是级联深度也是9个中继器，且每个级联的诊断中继器接线方式请参考手册，这里不再附图。但注意每个中继器的DP2/DP3网段可以诊断的较远距离是100米，有的电缆只能达到80米。

另外，诊断中继器的DP2/DP3网段中不能连接分支电缆（spur line）。

图3 DP网段上不能有分支电缆

且同一诊断回路上不能有两个诊断设备，即两个带诊断功能的接口不能连接在一起（图4）。

图4 诊断回路的错误连接方式

关于隔离和接地的特性：
1) DP2、DP3和PG接口之间没有电气隔离，DP1、电源和它们之间是电气隔离的，且PE和“地”之间是隔离的。
2) 如果系统希望是“浮地”的，则要求使用“浮地”的电源。但不管什么情况PE都必须是接地的。

网络中终端电阻的设置以及诊断中继器面板上的终端电阻的设置请看参考下图：

图5 网络拓扑以及终端电阻的设置

说明：
由于诊断中继器的PG接口有内置的终端电阻，因而如果是使用Porfibus接头连接PC/PG到诊断中继器的PG口，则PC/PG端需要设终端电阻为“On”，而诊断中继器上的插头则设为“Off”。且这里的PC/PG的连接到PG口仅用于网络维护，不能用于连接网络站点。

如果DP2/DP3所连接的网段上有额外的OLM，则OLM包括其以后的网段将不能被诊断中继器所识别。
同时，在Step7的参数设置中，将该网段的拓扑诊断功能关闭（OFF）。

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如果DP2/DP3所连接的网段上有额外的RS485中继器，则可以选择是否将网段拓扑诊断功能关闭：
如果将该网段的拓扑诊断功能关闭，则否则该网段上的其它站也无法再进行拓扑诊断；
否则至少可以对RS485源端所连接的网段进行拓扑诊断。

对于拓扑结构的诊断，在Step7中，仅组态“DR-CfgData”模板即可。且将监视网络同步的参数设置为“OFF”。

另外，在DP中断模式的选择中，DPV1模式下，CPU将不再激活OB82，因而建议将模式选择默认为“DPV0”即可。

2.2.1 通过STEP7软件进行网络拓扑诊断

通过STEP7软件（STEP7 V5.2以上）自身提供的功能就可以实现网络拓扑结构的诊断。

1）在组态好的项目中，打开STEP7 NetPro，选择 PLC?Profibus?Show Network topolodgy。

图6 网络拓扑结构诊断

所得到的拓扑是图形化的，同时菜单中还提供了各种诊断功能，例如报文冲突率以及故障率等的图形化显示，以及故障点发生的距离等信息，还可以将这些信息转化成表格的形式，这里不再一一列举。

图7 网络拓扑图

 

图8 故障诊断画面

2.2.2 通过用户程序进行网络拓扑诊断
如果用户希望在没有STEP7的情况下通过程序对网络拓扑进行诊断，则可以在用户程序中调用SFC103 “DP TOPOL“，但只有S7 400系列的PLC才支持这个功能。
在调用SFC103时，注意将使能端（REQ）置位后，需要将其复位，否则该功能块将一直进行读拓扑的操作。

3 诊断缓冲区

3.1 诊断缓冲区信息读取
诊断中继器可以诊断出以下类型的故障：
1) 信号线A/B断线，
2) 信号线A/B、屏蔽层短路，
3) 终端电阻缺失，
4) 连接松动，
5) 非法的级联，
6) 网段中存在两个或更多的检测回路，
7) 网段站点过多，
8) 站点离诊断中继器太远，
9) 错误信息。

但对于下述故障，诊断中继器目前还无法识别：
1) 终端电阻上没有电压，
2) 终端电阻连接，但并没有站点，
3) 额外的终端电阻，
4) 信号线A和B之间短路

诊断的方法包括：
1 诊断中继器上的故障指示灯
2 STEP7 在线诊断信息
3 诊断功能块（FB125，SFC13等）

关于功能块的调用，可以参考网上的说明或者相关的文档，这里不再做为重点介绍，在此仅对手册中的相关的诊断字节进行说明。

在读出的诊断数据中，从字节0开始，到字节7，都是网络的基本信息。如果某个网段出现诊断信息，则应该新从该网段对应的地址区中读取信息。
如图所示，在程序中调用了SFC13，由于所连接的网段是DP2，因而从诊断数据区的地8个字节开始，到*26个字节为止共19个字节为对应该网段的诊断信息。

图 9 SFC13得到的诊断信息字节

从信息中，我们可以得到故障发生在DP2网段距离中继器大概1.2米（15：DBB22=B#16#0B）的地方，故障类型是信号线A或B断线或缺少终端电阻（17：DBB24=B#16#40?B.6）。
通过STEP7 在线诊断功能，我们看到STEP7上得到的诊断信息为：

图 10 通过Step7 在线诊断得到的故障信息

可以看到，用户通过程序得到的网络诊断信息与在线信息是一致的。
通过程序得到的这些诊断信息可以在上位机画面上进行显示，更加方便了现场操作人员及时得到网络故障的信息。

对于通过STEP7 诊断得到的故障发生点的位置，需要进行说明的是，每经过一个诊断站点，实际距离将减少0.7米。
即：故障位置 = 检测距离 - (0.7 m * 检测站点)
比如在网络中，诊断中继器后面*6个站点发生了故障，此时通过STEP7得到的诊断距离为30米，则实际距离应为：30-(0.7 X 5)=26.5米。

3.2 等时同步
对于硬件版本V2.0.0，软件版本V5.0的中继器，可以对等时同步的错误进行诊断。

3.2.1 等时同步的网络设置
首先设置等时同步：
1） DP主站CPU的设置
在做为DP主站的CPU中，设置过程映像分区做为等时同步的映像区：

图11 在OB61中设置映像区

2） DP总线的设置
在DP总线上，设置等时同步的功能（图12）。

图12 DP等时同步的总线参数设置

3） DP从站的设置
对于DP从站上需要进行同步的地址进行设置（图13）

图13 DP从站的同步设置

4） 诊断中继器的设置
诊断中继器上，选择“TSYNC-Diag-Module” 模板进行组态。

图14 同步设置

3.2.2 等时同步错误的诊断
同时在参数中选择诊断功能：

图15 参数选择

同时在OB61中调用SFC126/SFC127。

 

如果网络中出现等时同步的错误时，将在诊断信息*84～90字节中读取诊断信息。

Q1: SIMOCODE-DP 3UF50是否可以用在连接6kV电源系统的电流互感器？

A1:对于一些用户而言我们确实接到过这种技术要求，但是目前还没有实际应用。
所以我们建议如下：
1、如果在6kV系统中使用，SIMOCODE只能用于控制和监控的目的，而不能作为电动机保护。 另外，需要在中压回路中单独使用电流互感器。同时出于安全的原因，我们建议互感器的二次侧电缆使用6kV电缆。
2、根据IEC 61000-4 标准，SIMOCODE-DP的抗EMC干扰的等级为3级，其准确值可参阅SIMOCODE-DP手册C-3页。因此也要考虑SIMOCODE能够承受中压开关柜系统中的干扰

Q2: SIMOCODE-DP 3UF50单稳态与双稳态的含义和区别是什么？

A2: 通过Simocode-DP 3UF50订货号*11位可以选择单稳态或双稳态的模块输出特性，此位为0则为单稳态，为1则为双稳态。其含义如下：

单稳态：当控制电压丢失或发生CPU故障时，3UF50基本单元的数字量输出触点会做复位处理，不能保持原有状态。

双稳态：当控制电压丢失或发生CPU故障时，通过设置相关功能3UF50基本单元的数字量输出触点可以保持原有输出状态，直至故障消除。此外，双稳态版本的Simocode-DP 基本单元还可以调用失电非复位元件功能块（Non-Reseting Elements On Power Loss）。

Q3: SIMOCODE-DP 3UF50智能型马达保护控制单元如何实现失压保护？

A3: 在配电或马达控制时，有时需要进行失压保护，即当主回路电压丢失或过低时，需要通过报警或脱扣的方式进行保护。

由于Simocode-DP 3UF50没有电压测量的功能，因此主回路失压保护必须通过外部的电压监控继电器（西门子产品为3UG系列）输入的开关量实现。Simocode-DP 3UF50提供了内部功能块输入信号UVO（UnderVoltage Off），可将此信号设定为外部电压监控继电器的输出或通过通讯方式传递的失压信号。

当UVO输入信号为高电平时，Simocode-DP的接触器控制输出信号（QE）将立刻跳转为低电平，主回路随即断开。同时，计时器T-UVO将开始计时，此计时器动作与参数UVO-Time有关。如果在UVO-time内UVO输入信号重新转为低电平（即主回路电压恢复），3UF50接触器控制信号（QE）输出状态将在延时Grading Time后自动恢复原有工作状态。如果在UVO-time内UVO输入信号一直维持高电平（即主回路欠压信号持续），3UF50将会输出故障Fault UVO，同时接触器控制信号（QE）输出状态将始终保持低电平，即主回路不能自动接通。请参阅下面的时序图。

UVO-Time与Grading Time可设定为0.5秒至60分钟，当设定为0时延时为0.1秒。
注意：在过载保护（Overload）控制模式下，此功能无效。

Q4: SIMOCODE-DP 中GSD 文件的特点？

A4: 下面是SIMOCODE-DP 不同的GSD 文件，分别有不同的用途：

1. SIEG8031.GSG 无用户参数设置功能，所有的参数设置必须通过WIN-SIMOCODE 软件；

2. SIEM8031.GSG SIMOCODE 可以作为 DP 的标准从站；

3. SIEM8069.GSG SIMOCODE 可以作为DPV1 从站。

Q5: 如果SIMOCODE-DP 将过载脱扣后的恢复时间设置成5 分钟，PLC 能否读出实际剩余的恢复时间?

A5: 实际剩余的恢复时间只能从PC里读出，该数据不能直接传输给PLC。当然，PLC如果需要该数据，可以采取其他变通办法：
1. 恢复过程进行与否这个开关量可以通过状态量的某一位读出；
2. 或者，PLC 在接收到“overload trip”信号后启动计时器，计算经历的时间并进行**。

Q6: SIMOCODE-DP 失电后，它的内部程序能否保留，可以保留多久?

A6: SIMOCODE-DP 的参数设置保存在EEPROM 内，其安全保存的时间没有限制。但是，也有可能发生下面的情况：如果用户忘了将“Block DP Parameter ”设置成“yes”，PLC 会在启动时将它的一套参数设置传给SIMOCODE。所以，如果PLC 原来还未作有关的参数设置，那么，SIMOCODE 所有的参数就会被缺省值“0”覆盖，这样就造成了SIMOCODE 好像由于失电而丢失了原有程序的假象。

Q7: 有什么办法可以实现SIMOCODE-DP 3UF50 的总复位?

A7: 对SIMOCODE-DP 3UF50 进行总复位是可以的，具体步骤是：
1. 关闭控制电压；
2. 系统通讯口（RS232 口，不是PROFIBUS 口）的管脚5 和8 短接跳线；
3. 接通控制电压，保持5 分钟；
4. 关闭控制电压；
5. 去掉跳线。

Q8: SIVACON 中MCC 柜的SIMOCODE 的数据传输速率是怎样的?

A8: SIVACON 中MCC 都是抽屉式设计，MCC 的总线是通过电缆连接的，其数据的传输速率取决于每个总线单元内的电缆长度，具体数值如下：
9.6...93.75 KBaud L<=96m
187.5KBaud L<=75m
500KBaud L<=30m
1500KBaud L<=10m
并且，当数据通讯波特率变大时，应注意有关的EMC 问题。

Q9: 3UF50使用KTY传感器时无法实现只报警不脱扣?

A9 : 只有使用PTC二进制传感器可实现报警和脱扣的选择，当使用模拟量传感器时无法实现只报警不脱扣。参见下图.

Q10: SIMOCODE-DP既可以作为DP 标准从站，也可以作为DPV1 从站，两者有什么区别?

A10: 当SIMOCODE 作为DP 标准从站时，它遵循PROFIBUS-DP 的一般规定，需要通过一类主站进行数据的周期性通讯，而DPV1 协议需要通过二类主站和DP 从站进行非周期的通讯。具体的区别是：
（1） SIMOCODE-DP 和CPU 之间的周期性数据通信是通过PLC 的一类主站来完成的；
（2） PROFIBUS 上DP 从站参数的在线设置可以通过PC（如，配有CP5512 卡），按照

二类主站的非周期数据通讯方式来完成.

Q11: WIN SIMOCODE Object Manager V1.1 的安装

A11: 软件的安装应参考以下的步骤：

1. 安装STEP 7，Version 4.0 以上；

2. 安装WIN SIMOCODE Professional，Version 1.1 以上(硬件版本**E10)；

3. 安装WIN SIMOCODE Object Manager Version 1.1。

注意：为了使Object Manager 能正常工作，组态软件WIN SIMOCODE PROFESSIONAL 必须是Version1.1 以上(硬件版本**E10)。

Q12:为什么没有连接PLC,SIMOCODE DP在软件中仍然报”PLC-CPU Fault”故障?

A12: 因为”PLC-CPU Fault”故障取自于PLC和SIMOCODE DP之间控制字0号字节的*7位,当这位的值为”1”时,表明PLC-CPU正常,当这位的值为”0”时,即认为是PLC-CPU故障.当没有连接PLC时,此位的值为0,故在软件中仍然报”PLC-CPU Fault”故障.

Q13: SIMOCODE-DP能测量电能吗?

A13:不可以,因为SIMOCODE DP不能配置电压互感器.所以无法检测电压,也不能做电能计算.

Q14: SIMOCODE-DP内置的电流检测装置的精度是多少？

A14: 3UF5内置的电流检测装置的精度为设置范围的5%,为测量型电流互感器.较小的电流检测范围为20%的较小设定电流.如3UF5001-3…0-1的电流设定范围为1.25A~6.3A,较小的设定电流为1.25A,则较小的检测电流为1.25*20%=0.25A.

Q15: 在Win-SIMOCODE DP软件中如何设置与PLC之间的循环数据交换?

A15: 在Win-SIMOCODE DP软件中,点击Bus Profibus-DP,可选择数据类型(有Basic type 1, Basic type 2, Basic type 3),点击Data Type右边的下拉式菜单,会有循环发送数据的定义.循环接收位的定义在Control stations和Function Block Inputs下定义.

Q16: 负载起动电流较小,一起动Simocode即脱扣,并发出”Run Time On”的故障信息,如何解决?

A16: SIMOCODE-DP接到“on”命令之后，必须在设置的起动时间之内检测到主回路的电流。如果检测不到或电流较小，会发出故障信息“Run Time On”，SIMOCODE-DP会复位接触器控制QE1/QE2/QE3。可在Win-Simocode DP 软件中双击Motor,将Run Time时间设置为0即可.

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