在TIA博途V12中进行S7-1500诊断之一PROGRAM_ALARM功能块诊断

>诊断的原理：故障诊断对于设备的运行于维护非常重要，S7-1500集成了强大的系统诊断功能，可以对系统中的所有元件进行诊断，智能模块带有独立的处理器可以进行通道级的诊断，这些故障信息可以通过HMI以及浏览器进行访问，创新的S7-1500集成的显示面板同样可以进行显示，维护人员也可以通过手机、PAD来查看诊断信息，快速的故障定位可以大大减少设备停机时间，从而ᨀ高生产效率，保证用户利益。
系统诊断集成到CPU操作系统中，CPU自动生成与它有关的硬件的诊断信息，无需额外编程。
常用的诊断显示方法有5种：

• 诊断显示的方法一：LED灯状态指示和模块的值状态
  
• 诊断显示的方法二：软件显示诊断缓冲区，PG/STEP 7
  
• 诊断显示的方法三：CPU的液晶显示面板
  
• 诊断显示的方法四：Web sever故障显示监视变量表，监控变量
  
• 诊断显示的方法五：HMI显示(在WEB中只能以“符号名”来访问变量)
  

SIMATIC S7-1500
系统诊断功能(RSE)–新概念
§ 系统诊断包括CPU、分布式IO站点、机架、电源模块的插拔以及模块中某个通道故障的诊断等
§ 系统诊断集成在PLC的固件中
§ 无需类似S7-300/400的用户程序块(ReportSystem Error (RSE))

§ PLC处于STOP模式诊断功能仍然起作用，也可以上传到HMI中。

§ 去除报警组态（报警设置，报警属性）--减少组态工作，改由操作系统实现。

SIMATIC S7-1500系统诊断–设置

通过LED灯工作机制

通过PG / STEP 7诊断工作机制

通过PG / STEP 7诊断详细

S7-1500系统诊断处理机制

S7-1500系统诊断设备组态浏览

S7-1500系统诊断硬件组态编译
由于系统诊断已经继承集成到PLC操作系统中，因此在编译过程中将不会生成任何的功能块
无需额外编辑
节省系统资源

S7-1500系统诊断PLC报警

S7-1500系统报警PLC报警

S7-1500系统诊断
集成系统诊断功能的优势
§ 系统诊断将作为PLC操作系统的一部分
§ 系统诊断不会对用户程序造成任何影响
§ 通过重新编译可以集成新模块
过程诊断功能（PLC  ALARM）
报警组态简介
PLC  Alarm用于发送与控制相关的过程报警信息，是由事件触发，PLC主动发送信息到HMI中，与在HMI中添加的故障报警相比，PLC  Alarm占用的通信资源少并且可以捕捉到瞬间的故障信息，还可以将故障信息发送到Display和WEB浏览器中。
通过报警可以快速检测自动化系统中的过程控制错误，并准确定位和清除这些错误。工厂停机时间大幅降低。
在输出报警前，需要进行组态。
可以创建、编辑和编译事件相关报警及其文本和属性，并在显示设备中显示。
下表列出了报警类型及其功能简要说明。
报警类型
程序报警
系统诊断报警
用户诊断报警
说明
程序报警用于报告程序同步事件，每个都指定给一个块。在程序编辑器中创建，在报警编辑器中编辑。
系统诊断报警是与组态相关的模块事件，在硬件组态中激活或取消激活。这类报警在报警编辑器中只能查看，不能编辑。通过用户诊断报警，可以将用户条目写入诊断缓冲区并发送相应报警。需要为这些报警指定一个CPU。这类报警在报警编辑器中创建，而且编辑。


使用PROGRAM_ALARM功能块诊断


如何在用户程序中创建一个基于事件的消息报警?
每一条报警信息都需要调用一个PROGRAM_ALARM指令可以使用功能块PROGRAM_ALARM报警消息将由功能块发送

使用PROGRAM_ALARM功能块诊断多重背景的调用

使用PROGRAM_ALARM功能块诊断多重背景的调用

组态

Diagnostics with PROGRAM_ALARM组态

报警参数被分配为program_alarm相关值（sd_x）


Diagnostics with PROGRAM_ALARM相关值的结构
描述块的语法:
@<相关值的编号>%<可选的格式规范᧿述><格式规范>@
相关值的示例:
Conveyor:   AKZ: @1%1u@: Motor has @2%t#MotorFault@

Diagnostics with PROGRAM_ALARM相关值的结构

Program_Alarm状态
报警状态提供了一个来自program_alarm的返回字节

示例：温度报警

程序消息中相关值的总大小
在 S7-1500 CPU 中执行“Program_Alarm”时，报警过程最多支持 512 个字节的相关值。
对于内部信息，ProDiag 需占用相关值总大小的部分空间。即，在特定文本字段中，3 个相关值可占用最大 400 个字节。
在 TIA Portal 版本 V14 及以下版本中，编译过程中仅显示一条有关该数值的警告消息。在 TIA Portal V14 SP1 及以上版本中，该检查更为严格。超出该数值后，编译过程中将输出一条错误消息，用于排除运行过程中的各种错误情况。此时，该检查过程不再参考“Program_Alarm”指令调用时 SD 参数的实际大小，而是参考 SD 参数可能的最大大小。即，用户需事先确定待传输字符串变量应声明的长度大小。这是因为，这些字符串变量将占用大量的字节空间。

调用指令“生成具有相关值的程序报警”
只能在函数块 (FB) 中调用该指令。该块将同步处理。在退出该块时，将立即触发报警。如果处理过程中发生错误，将会输出错误代码。
将该指令插入 FB 时，将立即在该块接口的“Static”部分中创建一个数据类型为“Program_Alarm”的多重实例。在显示的对话框中，选择该多重实例的名称。它也是程序报警的名称。
最后，再根据具体需要添加指令的参数（请参见“参数”表）。

组态程序报警
在“Static”部分或 FB 程序段中选择该程序报警名称时，将在“属性”(Properties) 窗口中显示该程序报警的设置信息。选择报警类别、优先级等，并编辑报警文本。
在该窗口完成的设置可在项目树中进行编辑。为此，在“PLC 监控与报警”(PLC supervisions & alarms) 中打开“报警”(Alarms) 选项卡；然后打开“程序报警”(Program alarms) 选项卡。将在表格“报警类型”(Alarm types) 中显示所有的程序报警。
参数
下表列出了“生成具有相关值的程序报警”指令的参数：




参数
声明
数据类型
存储区
说明
SIG
Input
BOOL
I、Q、M、D、L、T、C 或常量
要监视的信号。

• 信号上升沿：生成一个到达的程序报警
  
• 信号下降沿：生成一个离去的程序报警
  

TIMESTAMP
Input
LDT
M、D、L 或常量
该参数用于为报警指定一个时间戳，例如当报警来自带有分布式时间戳的输入信号时。必须始终在系统时间（即，UTC）中指定该时间值，这是因为该时间将用于整个设备的时间同步。

• “未分配”意味着当信号发生变更时将使用 CPU 系统时间作为中断时间戳（默认）。
  
• 当信号发生变更时，将任何系统时间输入用作中断时间戳。
  

注：如果中断的时间戳使用本地时间，则必须串联一个转换模块，用于将本地时间转换为系统时间。这是确保中断显示中时间戳可正确显示的唯一方法。
注：在确认报警过程中，始终使用 PLC 系统时间作为时间戳。
SD_i




Input
VARIANT
I、Q、M、D、L
第 i 个相关值 (1 ≤ i ≤ 10)
可以使用二进制数、整数、浮点数或字符串作为关联值。
Error
Output
BOOL
I、Q、M、D、L
状态参数 Error
Error = TRUE 表示处理过程中出错。可能的错误原因将通过 Status 参数显示。
Status
Output
WORD
I、Q、M、D、L
状态参数 Status
显示错误信息（请参见“Error 和 Status 参数”）。


有关有效数据类型的更多信息，请参见“另请参见”。
Error 和 Status 参数
下表列出了可通过参数 Error 和 Status 输出的所有特定错误信息。




Error
Status*
说明
0
0000
由于参数 SIG 处没有信号沿，因此没有未处理的错误或指令。
1
0085
“仅信息”报警类型
1
8001
无效的静态报警信息
1
8002
无有效的静态报警信息
1
8004
已达到相关报警值的最大大小 512 字节。
1
8005
信号上升沿在参数 SIG 处待处理，且仍有报警待处理未被确认。
1
8007
离去的报警，之前没有到达的报警。
1
8087
静态报警被禁用。
1
8089
报警过长。
1
80Ax
参数 SD_i 的值无效。
1
80C1
此时，CPU 不会生成任何报警，这是因为初始化例程正在运行（如，在 RUN 模式下进行下载后）。请稍后重试。
1
80C2
已发送了每个时间单位内所允许的最大报警数。请稍后重试。
1
80C3
已使用所有的动态报警实例。请稍后重试。
1
80C4
输出报警，无法进行覆盖。请稍后重试。
* 在程序编辑器中，错误代码将显示为整数或十六进制值。有关切换显示格式的信息，请参见“另请参见”。


示例
在以下示例中，使用关联值为信号更改生成程序报警。
在全局数据块中创建一个用于存储待监视信号值的变量。

在函数块中调用指令。为函数块创建四个参数，用于互连指令。

互连该指令的参数，如下所示：

调用 OB 中的函数块。

创建指令时将自动生成 PLC 报警。打开“PLC 监控与报警”(PLC supervisions & alarms) 对话框，并在“报警 > 程序报警”(Alarms >Program alarms) 选项卡中选择待编辑的报警。在报警的“属性 > 基本设置”(Properties > Basic settings) 中，创建报警文本，包括两个关键字。
注：如果在文本框中单击右键，可以插入关键字、变量或文本列表。
作为字符序列“@1%s@”的结果，将读取参数 SD_1（“#MyStaticText”）的值并将其作为字符串输出。
另请参见

• 
  “在报警中插入相关值”
  
• 相关值的示例
  
• “报警文本的关键字”
  

若参数 SIG（“CreateAlarm”）的信号状态为“TRUE”，将输出 PLC 报警。输出参数 STATUS（“OUTPUT_Status”）的值为“0001”，表示信号已更改。之后，该参数还将指示当前无进一步操作（值为“0000”）。在 SD_1（“#MyStaticText”）参数中输出 PLC 报警的关联值。
可以将一个时间戳传送到参数 TIMESTAMP。如果不互连，参数 TIMESTAMP 将输出 CPU 时钟的本地时间。通过输出参数 ERROR（“OUTPUT_Error”），指示该指令的处理无错误。

例如，要输出 PLC 报警，可使用 CPU 的 Web 服务器。要使用 Web 服务器，需满足以下条件：

• 在 CPU 设置中，必须激活该 Web 服务器。
  

使用 Internet 浏览器打开 Web 服务器（通过 CPU 的 IP 地址）并登录 Web 服务器菜单。只要被监视的信号（“CreateAlarm”）值为“TRUE”，CPU 就输出报警文本。

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