DP網(wǎng)絡(luò)通信故障的自動診斷

劉曉明

[摘? ? 要]DP網(wǎng)絡(luò)通信故障對通信安全、通信可靠性等會產(chǎn)生直接的影響。因此，結(jié)合DP網(wǎng)絡(luò)通信故障自動診斷需求，利用西門子PLC的中斷組織塊進(jìn)行診斷與分析，可提高DP網(wǎng)絡(luò)故障自動診斷與故障分析處理的綜合水平。在故障分析與處理中，則從通信軟件分析以及自動診斷的角度，對DP網(wǎng)絡(luò)的不同故障問題進(jìn)行快速處理，旨在實(shí)現(xiàn)DP網(wǎng)絡(luò)通信故障的自動診斷與分析水平。

[關(guān)鍵詞]DP網(wǎng)絡(luò);通信故障;自動診斷

[中圖分類號]TN915.06 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–0–03

Automatic Diagnosis of DP Network Communication Fault

Liu Xiao-ming

[Abstract]DP network communication fault will have a direct impact on communication safety and communication reliability. Therefore， combined with the requirements of automatic diagnosis of DP network communication fault， the comprehensive level of automatic diagnosis and fault analysis of DP network fault can be improved by using the interrupt organization block of Siemens PLC. In the fault analysis and processing， different fault problems of DP network are processed quickly from the perspective of communication software analysis and automatic diagnosis， in order to realize the automatic diagnosis and analysis level of DP network communication fault.

[Keywords]DP network; communication failure; automatic diagnosis

[摘? ? 要]DP網(wǎng)絡(luò)通信故障對通信安全、通信可靠性等會產(chǎn)生直接的影響。因此，結(jié)合DP網(wǎng)絡(luò)通信故障自動診斷需求，利用西門子PLC的中斷組織塊進(jìn)行診斷與分析，可提高DP網(wǎng)絡(luò)故障自動診斷與故障分析處理的綜合水平。在故障分析與處理中，則從通信軟件分析以及自動診斷的角度，對DP網(wǎng)絡(luò)的不同故障問題進(jìn)行快速處理，旨在實(shí)現(xiàn)DP網(wǎng)絡(luò)通信故障的自動診斷與分析水平。

[關(guān)鍵詞]DP網(wǎng)絡(luò);通信故障;自動診斷

[中圖分類號]TN915.06 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–0–03

Automatic Diagnosis of DP Network Communication Fault

Liu Xiao-ming

[Abstract]DP network communication fault will have a direct impact on communication safety and communication reliability. Therefore， combined with the requirements of automatic diagnosis of DP network communication fault， the comprehensive level of automatic diagnosis and fault analysis of DP network fault can be improved by using the interrupt organization block of Siemens PLC. In the fault analysis and processing， different fault problems of DP network are processed quickly from the perspective of communication software analysis and automatic diagnosis， in order to realize the automatic diagnosis and analysis level of DP network communication fault.

[Keywords]DP network; communication failure; automatic diagnosis

基于DP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的站點(diǎn)數(shù)量越來越多，分析DP網(wǎng)絡(luò)通信故障問題，并利用信息技術(shù)對其進(jìn)行診斷與分析處理，對提高DP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性等有積極作用。DP網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)故障可及時(shí)向CPU發(fā)送故障診斷報(bào)告，并利用程序編寫的方式進(jìn)行處理，同時(shí)可以報(bào)警信息的方式顯示，可幫助電氣維修人員及時(shí)、快速查找故障原因，并對不同故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析處理。在對DP網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行優(yōu)化與分析的基礎(chǔ)上，可提高DP網(wǎng)絡(luò)通信故障診斷與處理分析的有效性、可靠性與準(zhǔn)確性[1]。

1 DP網(wǎng)絡(luò)通信故障自動診斷需求分析

結(jié)合DP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行特征，在通信故障診斷與分析的過程中，則需要在自動診斷與組態(tài)故障監(jiān)測與處理的基礎(chǔ)上，對數(shù)據(jù)處理過程以及全局監(jiān)測過程等進(jìn)行優(yōu)化，在信號狀態(tài)分析與處理的前提下，可提高通信故障自動診斷與分析處理的綜合水平。DP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，其中包含全局監(jiān)控、運(yùn)動過程監(jiān)控、地址監(jiān)控等，在DP網(wǎng)絡(luò)搭建與程序處理的過程中，則需要在通信故障分析與處理的基礎(chǔ)上，通過數(shù)字信號分析，對DP網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行分類，其中包含全線預(yù)警、運(yùn)動監(jiān)控以及地址信息監(jiān)控等，通過數(shù)字信號監(jiān)控與分析，可快速對數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的通信問題進(jìn)行評估與分析，通過用戶的DP網(wǎng)絡(luò)分析與數(shù)字信號處理，可提高DP網(wǎng)絡(luò)的自動控制水平。由于DP網(wǎng)絡(luò)的多樣化應(yīng)用，可通過自動診斷DP網(wǎng)絡(luò)的通信故障分類與處理，提高故障分析與處理水平，并對監(jiān)控過程進(jìn)行優(yōu)化，提高DP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行水平[2]。ED569D58-792C-4B54-92E8-DB92F0BA4B66

2 DP網(wǎng)絡(luò)通信故障的自動診斷分析

2.1 故障診斷方法分析

為提高DP網(wǎng)絡(luò)故障診斷分析的處理水平，在故障分析與處理中，在分布式I/O站點(diǎn)，對故障進(jìn)行分類中，在故障診斷程序分析與通信數(shù)據(jù)監(jiān)控的視角下，建立組態(tài)地址監(jiān)控程序，達(dá)到動態(tài)監(jiān)控與故障分析處理的目的。在DP網(wǎng)絡(luò)的通信故障診斷中，可在故障分析與通信故障處理的基礎(chǔ)上，提高DP網(wǎng)絡(luò)的安全性與穩(wěn)定性[3]。將故障信息及時(shí)發(fā)送到上位機(jī)或者人機(jī)界面，可以在報(bào)警信息分析與數(shù)據(jù)分析處理的基礎(chǔ)上，對DP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字通信故障進(jìn)行診斷與處理。將自動診斷系統(tǒng)嵌入西門子監(jiān)控軟件中，并通過數(shù)據(jù)分析的方式，對DP網(wǎng)絡(luò)的通信狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，如果存在故障問題，可將故障信息顯示在人機(jī)交互界面。全局監(jiān)控過程中，其本質(zhì)是表達(dá)式，在故障分析中，運(yùn)算結(jié)果為1，則可以觸發(fā)消息，而觸發(fā)的條件可通過監(jiān)控軟件的語言程序進(jìn)行編寫與處理。與此同時(shí)，結(jié)合DP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字信號傳輸特征，在故障監(jiān)視以及故障信息處理的前提下，對故障處理過程、監(jiān)控信息等進(jìn)行優(yōu)化，提高DP網(wǎng)絡(luò)的故障診斷與數(shù)據(jù)分析處理水平。

檢查兩端的DP通信頭，發(fā)現(xiàn)末尾的DP通信頭阻值異常，應(yīng)該是220Ω，但實(shí)際只有140Ω左右，更換正常DP通信頭后，恢復(fù)正常。測量阻值為112Ω，阻值在正常范圍內(nèi)，電纜也沒有新增，應(yīng)該不是以上故障。但是輥道運(yùn)行時(shí)報(bào)故障，應(yīng)是電磁干擾、變頻電機(jī)在運(yùn)行時(shí)影響通信所致。因此，DP網(wǎng)絡(luò)通信故障診斷分析中，在STEP7中新建“S7-PDIAG組態(tài)診斷”，CPU模塊為CPU313-2DP，打開組態(tài)工具后，可建立動態(tài)通信數(shù)據(jù)。在故障信息診斷與分析處理的基礎(chǔ)上，建立DP網(wǎng)絡(luò)，將ET200B-16DO嵌入DP網(wǎng)絡(luò)上，并對數(shù)字通信地址進(jìn)行評估與處理，可在主站數(shù)字信號分析與處理的前提下，利用硬件組態(tài)工具，對DP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字信息安全、數(shù)字處理等進(jìn)行優(yōu)化，提高DP網(wǎng)絡(luò)的故障診斷與數(shù)據(jù)分析處理水平。具體的DP網(wǎng)絡(luò)搭建如圖1所示。

DP網(wǎng)絡(luò)在搭建與分析處理中，可在數(shù)字通信站的應(yīng)用下，對DP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字通信故障進(jìn)行分析后，對不同故障進(jìn)行分類，在數(shù)字通信擴(kuò)展與主站故障分類下，提高DP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全及穩(wěn)定性。

2.2 DP網(wǎng)絡(luò)通信故障自動診斷的程序設(shè)計(jì)

DP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字通信擴(kuò)展中，其中包含CPU故障、分布式I/O系統(tǒng)故障等，用戶可在編寫數(shù)字程序的基礎(chǔ)上，建立故障診斷程序，確定DP網(wǎng)絡(luò)故障站點(diǎn)。故障診斷程序設(shè)計(jì)是按照OB86中的局部變量，對數(shù)字通信過程、20B的數(shù)字空間等進(jìn)行優(yōu)化，滿足數(shù)字通信分析與處理的綜合需求。用戶可以在DP網(wǎng)絡(luò)中編寫通信故障診斷程序，分析DP網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn)及故障類型，在設(shè)置局部變量中，具體的變量設(shè)計(jì)如下：

16#39狀態(tài)下，故障表現(xiàn)的而局部變量設(shè)置為：OB86-EV-CLASS（LB0）;

16#38狀態(tài)下，故障消失;

DP通信的代碼設(shè)置與數(shù)字通信地址分析與處理，可在通信故障檢驗(yàn)與數(shù)字分析處理下，對DP網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部故障以及主站地址信息等進(jìn)行優(yōu)化，提高DP網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)字信息處理水平提升。在SIMATIC管理器中，左邊窗口的“塊”中插入組織塊OB86，并利用故障診斷程序，對主站故障類型、故障分析處理過程等進(jìn)行優(yōu)化，提高通信故障診斷分析與數(shù)據(jù)處理的綜合水平。具體的程序設(shè)計(jì)如圖2所示。

在故障診斷與故障數(shù)據(jù)分析中，可在數(shù)據(jù)復(fù)位與故障分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)LB11中的內(nèi)容確定數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的地址，利用故障指示燈，對故障處理過程與通信數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，提高故障診斷與信息處理的綜合水平。例如，主站數(shù)字系統(tǒng)的地址為3，在故障數(shù)據(jù)分析中，故障程序在（LW0=16#39C4=14788，LW10=16#0103=259）的狀態(tài)下，說明從站出現(xiàn)故障。程序2是將M50.3置于1，點(diǎn)亮HM1中的3號從站，可對該數(shù)字站點(diǎn)是否存在故障進(jìn)行判斷與分析，點(diǎn)亮HMI中，故障會消失，程序段的故障分析與處理，可在網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)上，對通信故障信息診斷與處理優(yōu)化，通過故障信息的有效評定，可對被監(jiān)視的數(shù)字信號進(jìn)行分類，并通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與故障分析，提高DP網(wǎng)絡(luò)的故障診斷分析水平。

2.3 動態(tài)通信故障診斷過程分析

DP網(wǎng)絡(luò)通信故障診斷分析中，可在S7-PDIAG軟件的應(yīng)用下，利用SFC17/18、SFC107/108實(shí)現(xiàn)通信數(shù)據(jù)的傳遞。通過組態(tài)與編程數(shù)據(jù)分析，可提高動態(tài)通信數(shù)據(jù)的分析水平。地址監(jiān)控組態(tài)分析與處理中，可在通信故障診斷程序設(shè)計(jì)下，在HMI中，對數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)過程進(jìn)行診斷與分析，利用故障指示燈，對故障報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與傳輸，提高組態(tài)地址監(jiān)控的綜合水平。組態(tài)M50.3上升沿地址進(jìn)行監(jiān)控，可利用OB86中通信故障診斷程序，對M50.3進(jìn)行動態(tài)通信數(shù)據(jù)分析，在執(zhí)行菜單命令下，利用特殊對象屬性，對“過程監(jiān)控”對話框中的地址監(jiān)控過程進(jìn)行評估，在數(shù)據(jù)監(jiān)控與信息分析下，可提高消息編號與對話數(shù)據(jù)分析處理水平。利用數(shù)字對話框，在M50.3上升沿發(fā)送報(bào)警信息，在DP網(wǎng)絡(luò)的“消息編號”中，設(shè)置“文本（E）”，建立對話框后，輸入站點(diǎn)故障信息，點(diǎn)擊“確定”按鈕，關(guān)閉“地址監(jiān)控”，并對數(shù)字信號的返回“過程監(jiān)控”，點(diǎn)擊“關(guān)閉”按鈕，完成M50.3的上升沿地址監(jiān)控組態(tài)，分析DP網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的通信故障分析水平。與此同時(shí)，按照同樣的方法組態(tài)M50.3，對地址監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行整合，可提高故障診斷與數(shù)據(jù)分析的綜合水平。在DP網(wǎng)絡(luò)的故障診斷與數(shù)據(jù)分析處理中，對組態(tài)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理過程、消息文本、故障處理過程進(jìn)行完善，提高動態(tài)通信故障的診斷水平。在M50.4的上升沿發(fā)送消息文本，可對從站故障進(jìn)行診斷與分析，M50.4的下降沿發(fā)送消息文本下，可說明站點(diǎn)故障消失。

2.4 HMI畫面組態(tài)

利用SIMTIC管理器對DP網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷與分析中，可在數(shù)字站點(diǎn)的基礎(chǔ)上，打開WinCC flexible軟件，并更名為DP故障監(jiān)視界面，在DP故障報(bào)警與通信數(shù)據(jù)分析的前提下，可對站點(diǎn)的不同故障進(jìn)行檢驗(yàn)與分析。數(shù)字通信站點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，可利用故障指示燈，對不同故障報(bào)警信息進(jìn)行管理，在DP網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)警與通信數(shù)據(jù)分析下，可對故障問題進(jìn)行診斷與分析，可在DP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字信號傳輸中，可通過動態(tài)組網(wǎng)的搭建，對站點(diǎn)故障進(jìn)行分類與識別，多角度分析DP網(wǎng)絡(luò)的通信故障問題，利用HMI畫面組態(tài)，對DP網(wǎng)絡(luò)的通信故障問題進(jìn)行研究，可維護(hù)DP網(wǎng)絡(luò)的與運(yùn)行安全與穩(wěn)定性。ED569D58-792C-4B54-92E8-DB92F0BA4B66

2.5 數(shù)字信號傳輸與處理

結(jié)合數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的搭建與應(yīng)用，數(shù)字信號丟包以及數(shù)據(jù)缺失等，對DP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字信號應(yīng)用會產(chǎn)生直接的影響。所以，搭建自動檢測診斷模型，對數(shù)字信號的傳輸過程、可能出現(xiàn)的通信傳輸問題進(jìn)行管理，在通信故障檢驗(yàn)與分析判斷的基礎(chǔ)上，可提高DP網(wǎng)絡(luò)數(shù)字故障診斷分析的綜合水平。結(jié)合DP網(wǎng)絡(luò)的總線故障，可從電纜的選擇以及敷設(shè)的角度，對線路的數(shù)據(jù)傳輸過程、傳輸信號種類分層敷設(shè)等進(jìn)行檢驗(yàn)與處理分析，在電源與信號綜合分析的基礎(chǔ)上，盡可能減少電磁干擾，并采用平行敷設(shè)的方式，對DP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接地連接、絕緣處理進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過通信性能評估與分析，提高DP網(wǎng)絡(luò)的通信水平。從硬件故障問題的角度分析，分析通信過程中的硬件傳輸水平，減少電磁干擾。

3 DP網(wǎng)絡(luò)通信故障自動診斷仿真

本次研究是打開S7-PLCSIM仿真軟件，將SIMATIC管理中的DP網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LCSIM中，可對仿真分析數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，并將PLCSIM中的M50.3置于1。DP故障監(jiān)視畫面中，可對故障報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，通過故障監(jiān)視與故障報(bào)警信息處理，提高DP網(wǎng)絡(luò)通信故障的自動診斷水平。在DP網(wǎng)絡(luò)通信故障自動診斷中，可對DP網(wǎng)絡(luò)的不同故障進(jìn)行分類，提高DP網(wǎng)絡(luò)通信故障的自動診斷分析水平。

DP網(wǎng)絡(luò)通信故障診斷與分析中，則需要通過仿真軟件的搭建，對通信傳輸過程、數(shù)據(jù)分析處理等進(jìn)行優(yōu)化，在通信故障診斷與分析處理的基礎(chǔ)上，可在DP網(wǎng)絡(luò)通信傳輸?shù)囊暯窍拢瑢P網(wǎng)絡(luò)通信故障問題進(jìn)行優(yōu)化，在自動檢測與故障自動分類的基礎(chǔ)上，可在通信故障分類的視角下，以故障監(jiān)測、故障分析、故障診斷為中心，避免通信故障問題影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全。

4 結(jié)束語

DP網(wǎng)絡(luò)的通信故障診斷與分析，可通過故障報(bào)警信息分析與處理，對DP網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過自動診斷與數(shù)據(jù)分析處理，對DP網(wǎng)絡(luò)的通信故障進(jìn)行監(jiān)視與分析，在準(zhǔn)確定位的基礎(chǔ)上，可對不同故障進(jìn)行自動診斷，在電氣維修與網(wǎng)絡(luò)故障處理的前提下，對故障的動態(tài)變化特征以及故障分析與處理等進(jìn)行完善，利用故障報(bào)警功能，可實(shí)現(xiàn)DP網(wǎng)絡(luò)的故障診斷與維修水平的綜合提升。利用軟件組態(tài)過程診斷與分析處理，對DP網(wǎng)絡(luò)中的地址、新建、消息等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，利用組態(tài)網(wǎng)絡(luò)，分析消息文本的有效性，可提高DP網(wǎng)絡(luò)的通信分析與數(shù)據(jù)處理的綜合水平。

參考文獻(xiàn)

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