6ES7318-3EL01-0AB0

上海朕锌电气设备有限公司

6ES7318-3EL01-0AB0

1、概述
在使用SIMATIC Manager软件对西门子S7-300/400系列控制器进行调试时，经常会遇到需要将AS(自动化系统)中的硬件诊断信息保存下来对故障事件进行离线分析的情况。对于一些常用硬件（比如：CPU、CP、I/O卡件等）的常规故障，正确、及时的保存诊断信息将有助于对故障原因的事后分析。本文主要针对这一问题，介绍如何保存AS系统中硬件的诊断信息，及其具体的操作要求。

诊断信息的收集应遵循以下原则：

• 及时收集。在故障发生后立即保存当时的诊断信息，否则诊断缓冲区可能被后续的其他信息覆盖。
• 将诊断信息以英文显示。
• 同时保存文本格式和HEX(十六进制显示格式)格式的文件。
• 除了CPU诊断信息，还需保存和故障相关硬件（CP、I/O模块等）的诊断信息。
• 尽可能同时提供屏幕截图、硬件故障灯状态、故障详细描述等额外信息。
• 下面介绍了具体的操作方法。

2、诊断信息的收集方法

2.1 诊断缓冲区的显示方式及语言设置
诊断缓冲区可以显示为文字描述和HEX(十六进制显示格式)格式文件两种，参考下面图示：

图1 CPU 诊断缓冲区的HEX格式和文字描述格式的显示

诊断缓冲区显示的文本描述语言与软件的语言显示设置有关，保存之前建议设置为英文，参考下列设置步骤：SIMATIC Manager → Options → Customize…

图2 语言设置

2.2 诊断缓冲区信息的收集
对于控制器、CP网卡以及具备诊断缓冲区的IO卡件诊断信息的收集过程参考以下步骤完成：
1、首先打开HW Config编辑器，切换到硬件在线模式。

图 3 硬件在线模式的操作

2、在硬件在线模式下双击CPU，打开模块信息窗口，切换到Diagnostic Buffer标签项下。

图4 切换到Diagnostic Buffer标签项

3、将诊断缓冲区另存成文件形式，操作步骤如下：

图 5 保存CPU的诊断缓冲区为文本文件

4、将诊断缓冲区保存为HEX文件格式，操作步骤如下：
首先设置诊断缓冲区的显示格式，在Diagnose Buffer标签项下点击 ”Setting…” 按钮弹出”Settings for Display Diagnostic Buffer” ，在默认的情况下”Display Events”中的选项全部被勾选，此时，诊断缓冲区将显示能记录的所有类型的事件信息。

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图 6 设置诊断缓冲区HEX显示格式

勾选”Output event information in hexadecimal format”选项，从而诊断缓冲区所输出的诊断条目将显示为HEX的格式。点击按钮”Save As…”将该诊断缓冲区存成文件形式。

图7 HEX格式显示的诊断缓冲区输出

注意：对于冗余控制器而言，主备 CPU的诊断缓冲区的内容可能会不一样，要分别进行收集。

5、 CP网卡诊断缓冲区的收集
与CPU的诊断缓冲区类似，对于以太网通讯处理器CP443-1或者Profibus DP的通讯处理器同样存在诊断缓冲区，在诊断缓冲区中输出有CP卡的运行状态或故障信息。
在硬件在线模式下，双击CP卡(此处为CP443-1)打开CP卡的在线信息窗口，切换到”Diagnostic Buffer”标签项下。

图8 CP443-1的诊断缓冲区

同样，可以点击 ”Setting…” 按钮，改变诊断缓冲区的输出格式(文字描述或者HEX格式) 。通过 ”Save As…” 按钮，将诊断缓冲区存储为文件。

图 9 CP诊断缓冲区的收集

6、IO卡件诊断缓冲区的收集
在故障安全系统中使用的F卡件，当控制器与卡件所在从站通讯正常的情况下，可以读取到卡件的诊断缓冲区。在硬件在线模式下双击卡件，与CPU、CP卡的诊断缓冲区一样，在模块信息窗口下可以将诊断缓冲区显示为HEX格式，并且另存成文本文件形式。

图 10 F卡件地在线诊断缓冲区

2.3 其他诊断信息的收集
对于一些分布式站点（例如：ET200M、ET200S）的接口模块，及其常规的IO卡件等不具备诊断缓冲区，此类硬件诊断信息的收集参考以下过程。
在硬件在线模式下，双击分布式站点（本文以ET200M为例）即可以方便地弹出模块在线信息的窗口。

图11 ET200M接口模块的状态诊断信息

如果DP 从站上存在错误信息，在 “DP Slave Diagnostics”标签项下的”Standard Diagnostics of the Slave:” 的输出项中显示详细的诊断信息。点击”Hex.Format…”按钮可以显示诊断信息的HEX格式。如下图所示：

图12 ET200M接口模块的详细诊断信息

在硬件在线模式下，双击某一个IO模块，同样可以弹出IO模块的在线诊断信息窗口，显示模块的当前状态，以及模块的通道状态。

图13 模块的状态诊断信息

注意：与CPU和CP的诊断缓冲区的输出不同，对于远程站以及所组态的此类IO模块的诊断信息，不具有诊断缓冲区，不能提供保存为文本文件的功能，可以利用屏幕截图的方式或者窗口中的”Print…”按钮将诊断信息打印输出，如果计算机上装有虚拟打印软件，则可以将诊断信息打印成文件格式。

图14 将诊断信息打印输出

3、 总结
以上详细的说明了在SIMATIC Manager下如何收集AS系统中常规硬件的诊断信息，对于其他类型的硬件诊断信息的收集完全可以参考以上步骤来完成。

1．西门子SENTRON PAC3200 仪表介绍

西门子的SENTRON PAC3200多功能电力仪表是一种用于面板安装的仪表，可用来计量、显示配电系统多达50个测量变量，例如电压、电流、功率、有功功率、频率以及较大值、较小值和平均值。中文大屏幕图形液晶显示使用户可远距离读表。PAC3200仪表如下图所示。

图1:仪表PAC3200

1.1 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块介绍

PAC3200多功能仪表的本体没有MODBUS RTU通信的功能，如果希望将PAC3200作为从站连接到MODBUS RTU网络与主站进行数据交换必须选用外部扩展通信模块――SENTRON PAC RS485模块。(注意: PAC RS485 扩展模块使用错误的固件版本时将不能工作
SENTRON PAC3200 电力监测设备的固件版本较低应为FWV2.0X。 较早的版本不支持
PAC RS485 扩展模块。)该扩展模块具有下列性能特点：
        ? 可通过设备正面设置参数
        ? 即插即用
        ? 支持 4.8/9.6/19.2 以及 38.4 KBd 通信传输速率
        ? 通过6针螺钉端子接线
        ? 不需要外接辅助电源
        ? 通过模块上的 LED 显示状态

PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块如下图所示。

（1） 通信接线端子

（2） 安装螺钉

（3） 通风口

（4） LED

图2:PAC3200 MODBUS RTU 通信模块

1.2 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块的接线

SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信扩展模块的接线如下图所示

图3:PAC3200 MODBUS RTU 通信模块的接线图

1. 将电缆连接到端子排上相应的螺栓端子。
2. 将电缆屏蔽层的一端连接到保护性接地PE。
3. 将信号公共端连接到保护性接地。 这样也使得扩展模块接地。
4. 在**个和较后一个通信节点上，在正信号和负信号之间接入总线端接电阻器。 为
此，PAC RS485 扩展模块中集成了一个120 Ohm 的总线端接电阻器。 如果需要其它
电阻值，请使用外部总线端接电阻器。 将它连接到**个和较后一个通信节点。

1.3 SENTRON PAC3200 MODBUS RTU通信的方式

1．SENTRON PAC3200设备支持的功能码如下：
 

表1: SENTRON PAC3200设备支持的功能码

R—可读
RW—可读写

2．SENTRON PAC3200 MODBUS RTU 与S7-1200进行通信
S7-1200 PLC可以通过功能代码0x03 和0x04 访问仪表PAC3200的被测量数据。
下表是一些PAC3200 被测量的数据。

表2: SENTRON PAC3200设备的一些被测量数据

2．西门子SENTRON PAC3200 仪表与S7-1200进行通信的接线图

下图是SENTRON PAC3200仪表与S7-1200进行MODBUS RTU 通信的接线图。

图4:S7-1200与PAC3200进行MODBUS RTU 进行通信的接线图

3．硬件需求
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：
        1）S7-1211C CPU。
        2）S7-1212C CPU。
        3）S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用MODBUS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与PAC3200仪表的通信。

本例中使用的PLC硬件为：
        1）PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
        2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )
        3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )
        4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0XA0 )

本例中使用的PAC3200仪表硬件为：
        1） PAC3200 （7KM2112-0BA00-3AA0）
        2） MODBUS RTU 模块 （7KM9300-0AB00-0AA0）
        3） MODBUS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)

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