举例S7-200SMART硬件诊断和诊断方法

硬件诊断是判断设备故障的重要途径。当CPU不能正常工作时，除了检查CPU内部的逻辑外还需要判断该故障是否由于CPU硬件故障造成的。CPU提供了多个途径来诊断CPU硬件的状态。

通过模块指示灯、CPU信息、读取S7-200SMARTCPU特殊寄存器（SM）的数值这三种方式来诊断S7-200SMARTPLC的硬件故障，这三种方式可以一起使用。

S7-200SMARTCPU有一个ERROR状态指示灯，EM扩展模块有一个DIAG状态指示灯，SB电池信号板上有一个Alarm指示灯。这些指示灯都具有故障报警功能。如下图1.模块指示灯所示。

图1.模块指示灯

注意：
硬件模块上的指示灯仅仅提示用户：CPU、EM模块、SB信号板是否有故障，而不是直接告诉用户模块的故障是什么，因为能导致模块指示灯提示故障的原因不止一个。想要知道故障的详细信息需要查看CPU的信息和特殊寄存器（SM）的数值。

2.S7-200SMARTCPU信息

S7-200SMARTCPU具有一定的自诊断功能，通过查看CPU信息的方式能快速有效地得到CPU的状态信息。查看方法：在STEP7-Micro/WINSMART软件菜单功能区选择“PLC”选项，在PLC选项中的“信息”部分选择“PLC”，如下图2.PLC信息的查找方法所示。在CPU信息中，除了能够得到CPU的硬件信息、运行状态，还可以得到当前程序的扫描周期等其它有用信息。

图2.PLC信息的查找方法

图3.PLC信息

注意：
CPU的信息是实际CPU的内部信息，因此需要通过STEP7-Micro/WINSMART软件在线连接到CPU上才可以得到该信息。

从CPU的错误信息窗口中可以得到CPU致命错误、非致命错误、当前IO错误的信息提示。还包括CPU的产品序列以及固件版本。图4.所示。

图4.CPU错误信息

从CPU的时间日志窗口里可以得到CPU的事件列表。其列表是根据时间先后顺序记录CPU事件的。用户可以查看列表的内容判断CPU的状态。图5.所示。

图5.CPU事件日志

从“扫描速率”页面可以得到CPU程序实际运行的扫描周期的时间。图6.所示。

图6.CPU扫描速率

3.读取S7-200SMARTCPU特殊寄存器SM的数值

S7-200SMARTCPU内部有特殊寄存器SM，用户可以借以查看或是更改CPU的系统参数。其中有一些SM区域用来表示CPU硬件状态，包括CPU订货号、序列号、硬件版本、CPU故障信息，以及EM扩展模块和SB信号板的订货号、序列号、硬件版本、故障信息等。通过在线监控相应SM的数值可以得到信息参数来诊断硬件故障。
根据《S7-200SMART系统手册》章节D“特殊存储器（SM）和系统符号名称”中关于特殊寄存器的描述，可以得到相应故障的解释和说明。表1.特殊寄存器诊断地址列出了S7-200SMARTCPU、EM扩展模块、SB信号板的SM诊断地址。

表1.特殊寄存器诊断地址

诊断对象

特殊寄存器地址

功能

IO信息

SMB5

I/O错误状态

SMW98

I/O扩展总线通信错误

CPU

SMB6～SMB7

CPUID、错误状态和数字量I/O点

SMW100

CPU诊断报警代码

SMB1300-SMB1049

CPU硬件/固件ID

EM扩展模块

SMB8-SMB19

EM（扩展模块）ID和错误

SMW104～SMW114

EM（扩展模块）诊断报警代码

SMB1100～SMB1399

EM（扩展模块）硬件/固件ID

SB信号板

SMB28～SMB29

SB（信号板）ID和错误

SMW102

SB（信号板）诊断报警代码

SMB1050～SMB1099

SB（信号板）硬件/固件ID

以AM06模块为例，说明如何通过模块的指示灯状态、CPU信息、特殊寄存器SM数值这三种方式来诊断模块的状态。

表1.AM06模块诊断信息

AM06模块指示灯状态

PLC信息和特殊寄存器（通过状态图标监视）

故障说明

DIAG指示灯状态

IO通道灯状态

绿色长亮

绿色长亮

PLC信息：

系统块组态正确，供电正常

特殊寄存器中模块报警地址实时值：

请参考《S7-200SMART系统手册》章节D

绿色闪烁

不亮

PLC信息：

没有在STEP7-Micro/WINSMART软件的
系统块中组态该扩展模块

特殊寄存器中模块报警地址实时值：

请参考《S7-200SMART系统手册》章节D

红色常亮

不亮

系统块中组态了该模块：

特殊寄存器中模块报警地址实时值：

请参考《S7-200SMART系统手册》章节D

硬件故障，CPU识别不了该模块

系统块中没有组态该模块：

特殊寄存器中模块报警地址实时值：

请参考《S7-200SMART系统手册》章节D

红色闪烁

所有通道红色闪烁

PLC信息：

模块没有接24V电源

特殊寄存器中模块报警地址实时值：

请参考《S7-200SMART系统手册》章节D

红色闪烁

某个或几个通道红色闪烁

PLC信息：

通道值超限

特殊寄存器中模块报警地址实时值：

请参考《S7-200SMART系统手册》章节D

通过一个特殊寄存器中模块报警地址实时值来说明如何查看CPU及模块的报错信息。如表1.AM06模块诊断信息中最后一行AM06通道0的通道值超出下限时SMW104值为20000_0000_0000_1000：d=0，表示输入通道

20000_0000_0000_1000：c=0，表示0通道

20001_1001的解释如下：

20001_1001：a=1，表示该模块是模拟量模块

20001_1001：qq=01，表示模块有2AO

SMB9=20100_0000：c=0，无错误

20100_0000：b=0，无错误

20100_0000表示AM06模块有诊断报错。

表3.SMB8~SMB18I/O模块ID和错误说明

SMB8~SMB18I/O模块ID和错误说明

偶字节

奇字节

7

6

5

4

3

2

1

0

7

6

5

4

3

2

1

0

m

0

0

a

i

i

q

q

c

d

0

b

0

0

0

m

m：模块是否存在

0

存在

c

0

无错误

1

不存在

1

组态/参数化错误

a：I/O类型

0

数字量

d

0

无错误

1

模拟量

1

诊断报警

ii：输入信息

0

0

无输入

b

0

无错误

0

1

2AI或8DI

1

总线访问错误

1

0

4AI或16DI

m

0

OK

1

1

8AI或32DI

1

缺失已组态模块

qq：输出信息

0

0

无输出

0

1

2AO或8DO

1

0

4AO或16DO

1

1

8AO或32DO

上面以AM06模块为例说明了硬件诊断的方法，用户可以用该方法来诊断其它CPU、EM扩展模块和SB信号板的信息状态。