一目了然——PLC获取驱动故障的两种新方法

概述

当前的生产线和生产机械中使用了许多驱动设备，当驱动器出现故障时，会产生故障/报警代码并且产生响应动作，这些响应动作有可能导致停机或者设备异常alarms。如何快速找到故障原因并及时解决是广大工程师所关心的常见问题。

传统的诊断可以通过驱动器的显示面板或者指示灯、相关调试软件来在线访问设备、访问驱动器的内置网页服务器或者使用调试软件的 Trace 功能来实现alarms。除以上的常见方法之外，本文介绍两种通过 PLC 快速定位驱动故障的新方法。

新方法可以通过 PLC 记录和显示故障报警，并且在 HMI 设备上显示报警的相关文本而不仅仅是故障代码，这可以极大地提升诊断的便利性alarms。当驱动器出现报警而造成停机时，相关的报警代码及报警信息（中文文本）直观地显示在人机界面上，使操作维护人员无需专用的工具软件，一看便知问题出在了哪里。

这两种新的方法是基于西门子提供的 LAlarmHdl 功能库实现的alarms。

PLC 中生成的故障报警消息包含以下内容：

· 信息类型（报警、故障、安全信息）

· 驱动器对象的名称

· 信息代码和附加信息（值）

· 信息描述

· 驱动器对象到达消息的时间戳

1 两种方法介绍

LAlarmHdl 库中提供两种获取 SINAMICS 驱动故障报警的方法，工作过程如图1 所示alarms。

图 1.功能块的工作过程

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·方法一

（FB 块LAlarmHdl_DriveAlarmsIOSystem) ：主动执行扫描的 FB 块，通过扫描 IO 系统中连接的 SINAMICS 驱动器，然后观察驱动是否出现故障报警alarms。一旦检测到故障报警，FB 块系统诊断报告消息，并自动将找到的驱动器对象的消息添加到 PLC 的报警显示中，如果项目中包含较多的驱动器，可以选择此方法。

· 方法二

（FB 块LAlarmHdl_AddSINADriveAlarms) ：一种模块化高效的方法，通过非循环数据交换的方式收集 SINAMICS 驱动器消息，发送带有 SINAMICS 消息文本的程序报警alarms。可以将单个 SINAMICS 驱动对象的消息添加到 PLC 的消息显示中。当项目中只有几个驱动器时，可以选择此方法。

2 五个操作步骤

#1 步骤一

进行 TIA 博途中的项目语言设置和 PLC 语言设置，如图 2、图 3 所示alarms。

图 2. TIA 博途中的项目语言设置

图 3. PLC 中配置语言

#2 步骤二

激活 PROFIdrive 的标准诊断功能alarms。这可以在 SINAMICS 驱动系统的设备配置中完成（例如 S210属性设置），如图 4 所示。

图 4.激活 PROFIdrive 的标准诊断

#3 步骤三

导入用于 HMI 报警视图的 Alarm classes 及 Text lists，并且在 STEP7 中集成库功能块，如图 5、图 6、图 7 所示alarms。

图 5. 集成 Alarm classes 到公共数据“报警类别”中

图 6. 集成 Text lists 到“ PLC 报警文本列表”中

图 7.在项目中集成库功能块

请按照表1顺序操作alarms。

表1. LalarmHdl 库中包含的主要功能块

#4 步骤四

（1）方法一需要使用此步骤，在Startup OB（OB100）和循环程序（例如 OB1）中调用 LAlarmHdl_DriveAlarmsIOSystem 功能块，如图 8、图 9 所示alarms。

图 8. Startup OB 中调用 LAlarmHdl_DriveAlarmsIOSystem 功能块

图 9. 在 OB1 中调用 LAlarmHdl_DriveAlarmsIOSystem 功能块

（2）方法二需要使用此步骤，在OB1中为每个驱动添加LAlarmHdl_AddSINADriveAlarms 功能块alarms。通过状态字（ZSW1）用于检测报警和故障。readAlarms 和 readFaults 输入参数通过这些状态触发。如图 10 所示。

图 10.使用状态字检测驱动器对象的当前消息

#5 步骤五

HMI “报警视图”的设置，在属性中启用 LAlarmHdl 报警类的显示，如图 11 所示alarms。

图 11.HMI “报警视图”的设置

3 故障报警显示

驱动器的故障报警消息会自动显示在 HMI 的报警视图中,如图 12 所示alarms。

图 12.触摸屏故障报警显示

SIMATIC S7-1500 网页服务器中显示的故障报警效果如图 13 所示:

图 13.网页服务器的故障报警显示

可以看出通过以上的两种不同方法，能够实现获取来自 SINAMICS 驱动的所有故障报警的目的alarms。并且这些信息可通过 HMI 的“报警视图”、PLC 的 Web 服务器以及 TIA 博途软件的在线诊断中显示。

总结

总的来说，工程师可以使用以下五种获取驱动故障/报警的方法来进行驱动器的诊断alarms。

01

通过驱动器显示面板或者指示灯查看，例如：BOP、AOP 面板来获得故障驱动的报警及故障代码，优点是快捷，并且直接，缺点是需要购买显示的硬件并且显示的内容不完整alarms。

02

通过调试软件来在线设备查看，比如在 Starter 软件 Alarms 信息栏中监视报警及故障，优点是显示内容全面准确，缺点是需要现场的人员具有软件使用以及相关的基本使用能力alarms。

03

通过访问驱动器的内置网页服务器，打开网页浏览器后，在 Web 页面中查看故障/报警信息，优点是无需安装软件，缺点为不是每种驱动器都具有相关功能，而且无法实现所有的驱动器进行统一查看和故障管理alarms。

04

通过调试软件的 Trace（录波）功能，能够跟踪重要的参数（例如转速，输入输出电流，直流电压…），并以曲线形式记录下来，便于调试人员进行分析alarms。可作为判断故障的辅助手段。优点是不仅可以查看故障，而且可以分析相关的数据，缺点是需要现场的人员具有软件使用以及相关的数据分析能力。

05

本文介绍的通过 PLC 快速清晰定位驱动器故障的方法，即通过 PLC 记录和显示故障报警并且在 HMI 等设备上显示，可以极大地提升系统的可用性易用性alarms。当驱动器出现报警而造成停机时，相关的报警代码及报警信息直观地显示在人机界面上，使操作维护人员无需专用的工具软件一看便知问题出在了哪里。

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