PROFIBUS _DP系统诊断(技术讲解)

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PROFIBUS DP 网络系统故障诊断方法课件

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举例：使用“SFC13 DPNRM”诊断特定的DP从站故障
从站错误
OB86
进入／离开事件主站地址
. 从站诊断地址/ 主站系统 ..
EN
3
三.PROFIBUS DP 系统简介
PROFIBUS DP是现场总线的一种，采用主从的通讯方式，主要用于实现现场级智能主站与现场从站设备之间对时间要求严格的循环高速数据通信传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，
启用CPU硬件诊断方法如下图所示：
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点击“Hardware Diagnostics”选项后将弹出如下画面：
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通过选择上图“DP Slave Diagnostics”选项后，下面的窗口将显示出详细的DP从站故障报警信息，包括组态不同、参数错误等信息，通过详细的故障信息，就可以采取相应对策的解决方法去处理，如检查并重新下载硬件组态等补救方法。 ⑵. 通过CPU诊断缓冲区读取故障报警信息：启用CPU诊断缓冲区的方法如下图所示：
SIMATIC S5
S7-400
M7-400
S7-300
-SINUMERIK, RCM
-TI 505 非西门子PLC
现场级
DP/AS-I链接模块
ET 200C AS-I电源
AS-I (执行器-传感器接口)
ET 200B/L
AS-I级
AS-I子模块
具有 AS-I ASIC的现场设备
传感器和执行器
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如果OB 86没有加载，CPU将切换到STOP模式；
检查DP总线电缆是否短路或断路；

PROFIBUSDP的故障诊断方法演示文稿

PROFIBUSDP的故障诊断方法演示文稿故障诊断是工业自动化系统中非常重要的一环，通过诊断系统中的故障，可以及时发现问题并采取相应措施进行修复和恢复，保证工业生产的正常运行。

本文将以PROFIBUS DP（Process Field Bus Decentralized Periphery）为例，介绍PROFIBUS DP的故障诊断方法。

第一步：搜集故障信息对于PROFIBUSDP，搜集故障信息是诊断的第一步。

我们可以通过以下几种方式搜集到信息：1.系统反馈信息：检查系统中的警报、报警信息，查找可能的故障原因。

2.观察现象：观察系统的运行状态，如是否有设备异常、通信中断等。

3.监测仪器：利用PROFIBUS网络分析仪、示波器等工具对系统进行监测，获取更为详细的信息。

第二步：分析故障原因在搜集到故障信息后，需要对其进行分析，确定故障原因。

常见的故障原因有：1.通信故障：如信号断开、信号干扰等。

2.设备故障：如设备损坏、设备接线错误等。

3.参数配置错误：如地址设置错误、节点规划不合理等。

第三步：排除故障根据故障原因进行相应的排除工作，常见的排除方法有：1.检查设备连接：检查设备的电源、数据线等连接是否正确，重新插拔设备。

2.更换设备：对于损坏的设备，需要及时更换。

3.配置参数：对于参数配置错误的情况，需要修改设备的参数设置。

第四步：验证修复结果在完成故障排除后，需要对系统进行验证，以确保问题得到修复。

可以通过以下几种方式验证修复结果：1.运行测试：重新运行系统，观察系统的运行状态是否正常，检查设备是否正常工作。

2.监测仪器：再次使用PROFIBUS网络分析仪等工具对系统进行监测，检查网络通信是否正常。

第五步：记录故障经验对于所遇到的故障，需要及时记录故障经验，以便以后参考。

记录故障经验可以帮助我们更好地理解故障原因、快速排除故障，并能在以后遇到类似故障时更快地找到解决方法。

总结：通过对PROFIBUSDP故障诊断方法的介绍，我们了解到了故障诊断的一般步骤，通过搜集故障信息、分析故障原因、排除故障、验证修复结果以及记录故障经验，可以有效地诊断和解决故障，保证工业自动化系统的正常运行。

PROFIBUS诊断技术及应用

Author / Title of the presentation
接线诊断
维护站监控软件平台（WinCC Maintenance station）
项目生命周期-安装阶段
项目施工时间
安装阶段
在所有的系统阶段中，诊断起到重要作用！
对于施工者有何帮助?
Author / Title of the presentation
利用PROFIBUS总线诊断中继器诊断总线断线故障
图形化显示
故障定位，可获得两个节点间的断线准确位置错误类型分析
Author / Title of the presentation
谢谢！讨论与提问
Author / Title of the presentation
调试阶段的系统诊断功能
调试
组态，I/O测试
诊断的功能需求诊断总览
主站与从站，从站是否工作正常
状态: 正常，错误，失效监控总线拓扑，监控I/O，修改从站参数。
编程设备
STEP7 硬件组态
分析总线通讯状态
总线扫描周期，误包率
各个从站设备的详细诊断报告
清晰的故障定位和解释帮助信息与提示文本，快速解决问题
PROFIBUS诊断技术及应用
故障可能发生在…
处理器温度过高硬盘存满风扇转速过低
Ethernet
System Errors
交换机故障通讯错误 / 网络故障线路信号衰减断线 / 短路 System diagnostic Process diagnostic
PROFIBUS/ PROFINET
Author / Title of the presentation
项目实施周期-试运行与交付运行阶段

[现场总线]PROFIBUS–DP解析

GSD文件可分为三个部分：
（1）总规范：包括了生产厂商和设备名称．硬件和软件版本．波特率．监视时间间隔．总线插头指定信号。
（2）与DP有关的规范：包括适用于主站的各项参数，如允许从站个数．上装／下装能力。
（3）与DP从站有关的规范：包括了与从站有关的一切规范，如输入／输出通道数．类型．诊断数据等。
①传输技术：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit/s。
②总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主－从传送。支持单主或多主系统。总线上最站点（主－从设备）数为126。
③通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。
2.扩展DP功能
DP扩展功能是对DP基本功能的补充，与DP基本功能兼容。
（１） DPM1与DP从站间非循环的数据传输。
（２）带DDLM读和DDLM写的非循环读／写功能，可读写从站任何希望数据。
（３）报警响应，DP基本功能允许DP从站用诊断信息向主站自发地传输事件，而新增的DDLM－ALAM－ACK功能被用来直接响应从DP从站上接收的报警数据。
[现场总线]PROFIBUS–DP解析
１．PROFIBUS –DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。
（本站诊断操作：本站设备的一般操作状态，如温度过高．压力过低。
（模块诊断操作：一个站点的某具体I/O模块故障。
（通过诊断操作：一个单独输入／输出位的故障。

ProfibusDP网络故障的分析与诊断技术

Interna l Combustion Engine&Parts0引言对于自动化设备而言，总线的可靠性会对设备经济运行和生产安全产生直接影响，而且总线一旦出现故障，相比较电气故障的解决难度更大，引发生产设备的长时间停机。

网络故障出现的概率远远低于一般电气故障，这也导致不少现场设备管理维护人员往往将目光集中在各类设备电气故障或者机械故障的预防及处理，对于总线的维护常常会直接忽略，也无法对网络故障进行及时有效处理，容易造成延误开机时间的情况。

基于此，做好PROFIBUS-DP网络故障排查方法和诊断技术的研究非常必要。

1PROFIBUS-DP网络故障排查的分析PROFIBUS-DP总线具有高速低成本的特点，能够用于设备级控制系统和分散式I/O通信，与PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS共同构成了PROFIBUS标准。

PROFIBUS-DP总线可以用于现场层的高速数据传输，主站可以依照设定好的周期，对从站输入的信息进行读取，并向从站发送输出信号，相比较而言，总线的循环时间短于PLC程序循环时间，而除去周期性数据传输功能，PROFIBUS-DP总线还可以提供智能化设备运行中所需的非周期性通信，为组态、故障诊断和报警提供便利[1]。

在PROFIBUS-DP总线中，可以实现点对点通信或者广播通信，其运行模式包括了运行、清除和停止，控制命令允许输入输出同步，所有的信息在传输过程中，都需要依照海明距离HD=4进行，DP主站能够附带有相应的可变定时器，完成对于用户数据传输的有效监视，而借助扩展的PROFIBUS-DP诊断功能，还可以实现对于故障的准确快速定位。

PROFIBUS-DP网络故障的发生频率并不高，因此很多时候，当故障发生时，现场并没有能够对故障进行有效诊断的工具或者软件，在这种情况下，可以采用一些基本方法来对故障进行排查：一是若PROFIBUS-DP总线全线报警，可以运用DP插头上的开关，对故障点进行逐段检查。

如何对PROFIBUS DP通信进行诊断？

如何对PROFIBUS DP通信进行诊断？可以查看从站接口模块上代表通信的指示灯判断故障原因。

1．从站接口模块上BF红灯常亮，表示PROFIBUS DP的通信已经中断，需要检查下面几项：①检查至DP 主站的总线电缆是否断开，主站是否上电。

可以通过测量电阻阻值的方法判断DP电缆的通断。

将所有总线连接器从站点上拔下，在一端测量DP电缆中红/绿线之间的阻值。

如果两端终端电阻都置于"On"位置，电阻阻值在110欧姆左右，如果将一端终端电阻置于"Off"位置，电阻阻值在220欧姆左右，如果两端终端电阻都置于"Off"位置，电阻阻值应该是无穷大。

②总线连接器是否已正确插入，电缆连接是否正确，总线连接器上的终端电阻设置是否正确。

错误的接线和终端电阻设置也会导致通信中断。

位于网络终端的总线连接器应该将DP电缆连接在"In"接口上，且终端电阻应该置于"On"位置。

网络中间站点终端电阻应该置于"Off"位置。

图1 DP电缆接线和终端电阻设置③同时如果DP主站上代表通信的指示灯BF/BUSF红灯常亮，说明总线电缆有短路或主站DP端口损坏。

拔掉主站总线连接器，如果变为红灯闪烁，说明是总线电缆有问题，如果还是红灯常亮，就是主站DP端口损坏。

2. 从站接口模块上BF红灯闪烁，表示PROFIBUS DP的通信已经连通但是组态错误，需要检查下面几项：①从站组态的和实际设置的PROFIBUS 地址不一致。

首先，接口模块的PROFIBUS地址要在断电下设置，如果带电设置需要重新上电。

有些型号的接口模块PROFIBUS地址设置DIP开关最下面一个要始终在OFF位置。

②已组态的从站与实际安装不相符。

检查从站安装是否缺少模块或模块有错误，或者是否插入了未组态的模块。

模块版本和安装顺序是否和组态一致。

ET200S子站要检查是否在最后安装了终端模块。

PROFIBUS-DP-网络系统故障诊断方法ppt模板

式；如果OB 86没有加载，CPU将切换到STOP模式；检查DP总线电缆是否短路或断路；执行STEP7诊断，通过诊断信息进行有针对性的排查。
DP从站上接口模块上指示灯状态：
LED状态： SF =灭 BF=灭 ON =灭
含义：
接口模块没有电压或者接口模块存在硬件缺陷。
补救措施：打开接口模块的24 V DC电源电压。
1.1.3.通过编辑用户程序来诊断系统故障
常用来获取故障信息的组织块、系统功能及功能块分别为 OB86、SFC13、FB125、FB126等，下面就几个重要模块进行
详细介绍： ⑴.组织块OB86用OB86。在DP错误出现以及消失时，系统也都
1 DP从站还没有准备好
诊断消息可用
字节 5
制造商ID
2 组态与设置不对应
如果DP从站可用，Bit =“1”
字节 6 字节 7
：字节 14
字节 15 ：：
字节 34
指定ID ：：
诊断
模块状态
：：
3 外部诊断可用 4 DP从站不支持该功能 5 主站不能中断从站响应 6 从站类型与组态不对应
激活响应监视
通过选择上图“Module Information”选项后，系统将弹出以下模块信息画面：
如果Profibus DP系统存在故障，上图中诊断状态将显示为故障报警，选择图中的“Diagnostic Buffer”选项，系统将显
示出各项历史事件及报警时刻的故障报警信息，点击相应的故障报警记录，则在下边的对话框中详细的显示出此报警属于何种报警、报警从站地址（如果是从站故障）、排查及消除此故障的方法及措施等，维护人员就可以依据上述提示的信息内容，对应信息来排查故障点，这种排查故障点的方法十分快速有效。

PROFIBUSDP网络系统故障诊断

03
02
站点故障
设备硬件故障或电源故障可能导致站点无法正常工作。
其他硬件故障
如电源故障、内存错误等，也可能是由于硬件问题引起的。
04
软件故障
配置错误
在DP网络系统配置过程中，可能出现参数设置错误或配置文件损坏。
通信错误
可能是由于软件驱动程序错误、不兼容或通信协议错误导致的。
站点地址冲突
站点地址设置重复可能导致通信故障。
定期检查硬件设备
总结词
及时发现潜在问题
详细描述
定期对Profibus DP网络系统的硬件设备进行检查，包括网络电缆、连接器、接口模块等，确保它们完好无损，没有物理损坏或老化现象。
总结词
确保设备正常运行
详细描述
检查硬件设备的运行状态，如电源供应、散热情况等，确保设备在正常工作范围内运行，避免因过热或电源问题导致的故障。
总结词
及时更换损坏部件
详细描述
一旦发现硬件设备有损坏或故障，应及时进行更换，避免故障扩大影响整个网络系统的正常运行。
定期更新软件系统
总结词
提升系统稳定性和安全性
详细描述
定期更新Profibus DP网络系统的软件系统，包括驱动程序、固件等，以修复可能存在的漏洞和问题，提升系统的稳定性和安全性。
其他软件故障
如固件更新问题、软件兼容性问题等，也可能是软件故障的表现。
03
故障诊断方法与步骤
观察法
总结词
通过观察设备外观、指示灯状态等判断故障。
详细描述
观察Profibus DP网络系统设备是否有明显的物理损坏，如破损、烧焦等；检查各模块、连接器等是否连接正常，无脱落或松动现象；查看设备指示灯状态，判断是否正常工作。

Profibus-DP诊断

Profibus-DP总线故障诊断
Profibus-DP总线故障解决
Profibus-DP 电缆451-TPUS电缆
Profibus-DP总线故障诊断
Profibus-DP总线故障解决
Profibus-DP 终端电阻
Profibus-DP总线故障诊断
Profibus-DP总线故障解决
Profibus-DP总线故障诊断
电源 DP-IN DP-OUT 总线地址旋码开关电源电压LED DP总线LED 模块LED I/O状态LED
Profibus-DP总线故障诊断
BLOCK I/O故障诊断指示
辅助电源
电源 On 输出负载电源故障<18VDC 输入/输出 On 短路通讯通讯故障
I/O 状态总线
Profibus-DP总线故障诊断
IP67 I/O模块
DC 电源
Profibus-DP总线故障诊断
Profibus-DP协议技术参数
节点数量每段 32 个节点（配中继器，最多 126 个）
在给定速率下，每段通讯速率每段通讯距离中继器数量长度必须在要求的 9.6Kbps 1200 米 7个最大长度之内 19.2Kbps 1200 米 7个 93.75Kbps 1200 米 7个 187.5Kbps 1000 米 7个 500Kbps 400 米 7个 1.5Mbps 200 米 4个 12Mbps 100 米 4个网络拓扑结构采用屏蔽双绞电缆为传输介质时，为线性结构；两端有总线终端电阻（220Ω ）。电缆参数：阻抗 135-165Ω ，电容＜30pF/m，回路电阻 110Ω ，线规 0.64mm，导线面积＞0.34mm
Profibus-DP总线故障诊断

PROFIBUSDP网络系统故障诊断方法

PROFIBUSDP网络系统故障诊断方法PROFIBUS DP（Decentralized Peripherals）是一种常用的工业自动化领域的现场总线协议。

在工业自动化生产中，如果PROFIBUS DP网路系统出现故障，将会导致生产线停工，影响生产效率。

因此，及时准确地诊断故障并进行修复是非常重要的。

本文将介绍一些常用的PROFIBUS DP网络系统故障诊断方法。

首先，了解PROFIBUSDP网络的基本拓扑结构对于故障诊断非常重要。

PROFIBUSDP网络通常由主站和从站组成，主站负责向从站发送指令，从站根据指令完成相应的动作，并将结果返回给主站。

在一个典型的拓扑结构中，多个从站通过总线连接到一个主站上。

这些从站之间的连接是通过网络线缆实现的。

因此，在进行故障诊断时，首先要检查整个网络的连接情况，确保网络线缆的接触良好，没有松动或者断开的情况。

其次，使用专业的故障诊断工具进行实时监测和分析是非常重要的。

PROFIBUSDP网络故障诊断工具通常包括网络分析仪和网络诊断软件。

网络分析仪可以实时监测网络中的数据通信和信号传输情况，可以检测线缆连接质量、通信速率等参数。

网络诊断软件可以通过解析网络中的数据包，帮助诊断网络通信问题。

例如，当发现从站无法响应主站的指令时，可以使用网络诊断软件查看从站是否接收到了相关指令，并且分析从站的响应是否正常。

此外，了解PROFIBUSDP网络常见的故障现象和故障原因也是非常重要的。

常见的故障现象包括网络通信不稳定、从站无法响应指令、通信速率降低等。

常见的故障原因可能包括网络线缆接触不良、从站配置错误、网络中存在干扰信号等。

通过对故障现象和故障原因的了解，可以更快速地定位故障所在，并采取相应的解决方案。

最后，定期进行PROFIBUSDP网络的维护和保养也是非常必要的。

在维护和保养过程中，可以对网络线缆进行检查和维修，确保其质量良好。

同时，可以对网络中的从站进行检查，确保其配置正确，并且固件和软件版本与主站相匹配。

Profibus DP系统故障诊断

Profibus DP系统故障诊断4735462Profibus-DP在自动化系统中有着非常广泛的应用。

在设备的调试及运行过程中，由于种种原因会出现DP 网络断线、短路、丢站、通信中断等各种的问题，工程师需要选择合适的方法，快速的对DP系统进行诊断、分析，准确地定位故障点，找出产生故障的原因，恢复系统运行。

近三周，大家就DP系统故障诊断的各种方法展开了热烈的讨论，分享了应用经验。

我们就以下诊断方法展开了讨论：1.诊断中继器的功能及使用方法2.DP接口LED状态和故障显示3.Step7软件使用硬件诊断分析诊断信息4.使用OB86用于DP状态分析5.Step7功能“Report System Error”的使用方法6.采用功能块FB125/FB126用于DP系统故障诊断根据讨论情况，现推荐下载中心如下文档供大家参考：编号A0341：通过STEP7读取诊断中继器的诊断信息编号A0282：西门子诊断中继器使用说明编号387257：如何编写用于SIMATIC S7 的PROFIBUS DP 诊断块FB125、FC125编号29338956：如何将FB125 DP 诊断块中的诊断数据在WinCC flexible 中可视化？编号26996747：用于诊断分析PROFIBUS DP 和PROFINET IO 网络的诊断软件包PNIODiag 此外，大家也谈了很多导致DP系统出现故障的原因及使用过程中的注意事项，包括Dp系统的安装，等电位连接等诸多问题，虽不在本话题讨论之列，但就Dp应用而言，这些都是保证通信正常的最基本的前提，所以在这里也建议大家在今后的项目中一定要按照规范安装、接线。

以下为本次探讨的发帖整理，查看原始交流内容请点击此处。

1）多种诊断比较（1楼——5楼）2）诊断中继器的功能及使用方法（6楼——8楼）3）DP接口LED状态和故障显示（9楼——11楼）4）Step7软件使用硬件诊断分析诊断信息（13楼——16楼）5）使用OB86用于DP状态分析（17楼——22楼）6）Step7功能“Report System Error”的使用方法（23楼——25楼）7）采用功能块FB125FB126用于DP系统故障诊断（26楼——30楼）1）多种诊断比较（1楼——5楼）quote:以下是引用eaglesky在2011-03-16 10:32:54的发言：一直没有机会鼓捣一点有技术含量的，比如FB125，比如诊断器这些。

Profibus诊断

有变量强制
33 SFAE Kuang Sheng
停机模式下诊断
要判断CPU 为什么进入“停机”模式，可按如下进行： 1. 选择已进入停机的CPU。
2. 选择菜单命令PLC＞Module Information。
3. 选择“Diagnostic Buffer（诊断缓冲区）”选项卡。 4. 你可以从诊断缓冲区中最后一项判定停机的原因。
35 SFAE Kuang Sheng
I栈内容
当你点击“I stack（中断堆栈）”的按钮时，中断点的数据则被显示。I 堆栈，或称中断堆栈包含着中断时有效的数据或状态，例如： • 累加器内容和寄存器内容 • 打开的数据块和他们的大小
• 状态字的内容
• 优先级（嵌套层次） • 中断的块 • 中断后程序将继续处理的块
34 SFAE Kuang Sheng
如果由于编程错误或停机指令使CPU 进入停机状态。你可以用“I Stack（中断堆栈）”“L Stacks（局域堆栈）”和 “Nesting Stack（嵌套堆栈）”按钮显示这些堆栈中的内容。堆栈内容为你提供哪个块中的哪条指令引起CPU 进入停机的信息。 B堆栈内容 B 堆栈或称作块堆栈，列出了所有停机前已经被调用但还未完全处理完的块。
主动节点可以得到令牌，可以进行编程、监控控制
7 SFAE Kuang Sheng
DP主站的类型
1类主站：主站循环控制从站。 2类主站：设备的参数化及诊断。
DP从站的类型
紧凑形DP从站：DP从站输入和输出区不能更改,如 ET200B. 模块化DP从站：DP从站输入和输出区可以更改,如 ET200M等. 智能DP从站： DP从站是CPU站。
14 SFAE Kuang Sheng

PROFIBUS DP通讯故障诊断方法

PROFIBUS DP通讯故障诊断方法S7-1200 做DP Master 通讯时，DP slave 丢失后，CPU不会停机，也不需要向CPU 下载组织块。

对PROFIBUS DP 的故障诊断，有如下几种方法：1、通过模块上的指示灯前面板上的DIAG 灯，绿色正常，有错误和问题时提示为红色。

上盖后面的RUN / STOP 、ERROR 和前面板的DIAG 灯相组合，给出模块状态：图1. 早期CM1243-5固件版本V1.0 & V1.1 的故障指示灯图2. CM1243-5 固件版本V1.2 & V1.3 的故障指示灯2. 通过编程软件诊断•早期CM1243-5 固件版本V1.0 & V1.1在STEP 7 V11中查看CPU 诊断缓冲区中的条目。

查看在线状态下模块的信息•较新版本的CM1243-5 例如V1.3版本在TIA V13 SP1中查看诊断缓冲区里从站丢站的信息记录如下：3、通过程序读取DP 从站诊断信息CM1243-5使用DPNRM_DG 指令，可以读取PROFIBUS DP从站的诊断数据。

DPNRM_DG 指令参数：REQ：读取请求LADDR：从站诊断地址RECORD：读取到的诊断数据存放的目标地址RET_VAL：执行指令出错时返回错误代码BUSY：正在读诊断数据CM 1242-5 支持6 个字节的标准诊断，和6 个字节的设备特定的诊断，通过标准诊断，可得到从站状态。

标准诊断数据概述：标准诊断数据信息：标准诊断数据读取方法：在主程序OB1 调用S7-1200“扩展指令/分布式I/O/其它”的DPNRM_DG指令。

单击块参数LADDR，将在下拉列表中选择DP从站诊断地址，读取的诊断数据存放在DB4 中。

通过监视表格查看诊断数据：。