DP網絡通信故障的自動診斷

劉曉明

[摘? ? 要]DP網絡通信故障對通信安全、通信可靠性等會產生直接的影響。因此，結合DP網絡通信故障自動診斷需求，利用西門子PLC的中斷組織塊進行診斷與分析，可提高DP網絡故障自動診斷與故障分析處理的綜合水平。在故障分析與處理中，則從通信軟件分析以及自動診斷的角度，對DP網絡的不同故障問題進行快速處理，旨在實現DP網絡通信故障的自動診斷與分析水平。

[關鍵詞]DP網絡;通信故障;自動診斷

[中圖分類號]TN915.06 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–0–03

Automatic Diagnosis of DP Network Communication Fault

Liu Xiao-ming

[Abstract]DP network communication fault will have a direct impact on communication safety and communication reliability. Therefore， combined with the requirements of automatic diagnosis of DP network communication fault， the comprehensive level of automatic diagnosis and fault analysis of DP network fault can be improved by using the interrupt organization block of Siemens PLC. In the fault analysis and processing， different fault problems of DP network are processed quickly from the perspective of communication software analysis and automatic diagnosis， in order to realize the automatic diagnosis and analysis level of DP network communication fault.

[Keywords]DP network; communication failure; automatic diagnosis

[摘? ? 要]DP網絡通信故障對通信安全、通信可靠性等會產生直接的影響。因此，結合DP網絡通信故障自動診斷需求，利用西門子PLC的中斷組織塊進行診斷與分析，可提高DP網絡故障自動診斷與故障分析處理的綜合水平。在故障分析與處理中，則從通信軟件分析以及自動診斷的角度，對DP網絡的不同故障問題進行快速處理，旨在實現DP網絡通信故障的自動診斷與分析水平。

[關鍵詞]DP網絡;通信故障;自動診斷

[中圖分類號]TN915.06 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–0–03

Automatic Diagnosis of DP Network Communication Fault

Liu Xiao-ming

[Abstract]DP network communication fault will have a direct impact on communication safety and communication reliability. Therefore， combined with the requirements of automatic diagnosis of DP network communication fault， the comprehensive level of automatic diagnosis and fault analysis of DP network fault can be improved by using the interrupt organization block of Siemens PLC. In the fault analysis and processing， different fault problems of DP network are processed quickly from the perspective of communication software analysis and automatic diagnosis， in order to realize the automatic diagnosis and analysis level of DP network communication fault.

[Keywords]DP network; communication failure; automatic diagnosis

基于DP網絡系統的站點數量越來越多，分析DP網絡通信故障問題，并利用信息技術對其進行診斷與分析處理，對提高DP網絡運行安全性與穩定性等有積極作用。DP網絡在運行的過程中，出現故障可及時向CPU發送故障診斷報告，并利用程序編寫的方式進行處理，同時可以報警信息的方式顯示，可幫助電氣維修人員及時、快速查找故障原因，并對不同故障進行統計與分析處理。在對DP網絡通信進行優化與分析的基礎上，可提高DP網絡通信故障診斷與處理分析的有效性、可靠性與準確性[1]。

1 DP網絡通信故障自動診斷需求分析

結合DP網絡的運行特征，在通信故障診斷與分析的過程中，則需要在自動診斷與組態故障監測與處理的基礎上，對數據處理過程以及全局監測過程等進行優化，在信號狀態分析與處理的前提下，可提高通信故障自動診斷與分析處理的綜合水平。DP網絡運行中，其中包含全局監控、運動過程監控、地址監控等，在DP網絡搭建與程序處理的過程中，則需要在通信故障分析與處理的基礎上，通過數字信號分析，對DP網絡故障進行分類，其中包含全線預警、運動監控以及地址信息監控等，通過數字信號監控與分析，可快速對數字網絡的通信問題進行評估與分析，通過用戶的DP網絡分析與數字信號處理，可提高DP網絡的自動控制水平。由于DP網絡的多樣化應用，可通過自動診斷DP網絡的通信故障分類與處理，提高故障分析與處理水平，并對監控過程進行優化，提高DP網絡的運行水平[2]。ED569D58-792C-4B54-92E8-DB92F0BA4B66

2 DP網絡通信故障的自動診斷分析

2.1 故障診斷方法分析

為提高DP網絡故障診斷分析的處理水平，在故障分析與處理中，在分布式I/O站點，對故障進行分類中，在故障診斷程序分析與通信數據監控的視角下，建立組態地址監控程序，達到動態監控與故障分析處理的目的。在DP網絡的通信故障診斷中，可在故障分析與通信故障處理的基礎上，提高DP網絡的安全性與穩定性[3]。將故障信息及時發送到上位機或者人機界面，可以在報警信息分析與數據分析處理的基礎上，對DP網絡的數字通信故障進行診斷與處理。將自動診斷系統嵌入西門子監控軟件中，并通過數據分析的方式，對DP網絡的通信狀態進行動態監控，如果存在故障問題，可將故障信息顯示在人機交互界面。全局監控過程中，其本質是表達式，在故障分析中，運算結果為1，則可以觸發消息，而觸發的條件可通過監控軟件的語言程序進行編寫與處理。與此同時，結合DP網絡的數字信號傳輸特征，在故障監視以及故障信息處理的前提下，對故障處理過程、監控信息等進行優化，提高DP網絡的故障診斷與數據分析處理水平。

檢查兩端的DP通信頭，發現末尾的DP通信頭阻值異常，應該是220Ω，但實際只有140Ω左右，更換正常DP通信頭后，恢復正常。測量阻值為112Ω，阻值在正常范圍內，電纜也沒有新增，應該不是以上故障。但是輥道運行時報故障，應是電磁干擾、變頻電機在運行時影響通信所致。因此，DP網絡通信故障診斷分析中，在STEP7中新建“S7-PDIAG組態診斷”，CPU模塊為CPU313-2DP，打開組態工具后，可建立動態通信數據。在故障信息診斷與分析處理的基礎上，建立DP網絡，將ET200B-16DO嵌入DP網絡上，并對數字通信地址進行評估與處理，可在主站數字信號分析與處理的前提下，利用硬件組態工具，對DP網絡的數字信息安全、數字處理等進行優化，提高DP網絡的故障診斷與數據分析處理水平。具體的DP網絡搭建如圖1所示。

DP網絡在搭建與分析處理中，可在數字通信站的應用下，對DP網絡的數字通信故障進行分析后，對不同故障進行分類，在數字通信擴展與主站故障分類下，提高DP網絡的運行安全及穩定性。

2.2 DP網絡通信故障自動診斷的程序設計

DP網絡的數字通信擴展中，其中包含CPU故障、分布式I/O系統故障等，用戶可在編寫數字程序的基礎上，建立故障診斷程序，確定DP網絡故障站點。故障診斷程序設計是按照OB86中的局部變量，對數字通信過程、20B的數字空間等進行優化，滿足數字通信分析與處理的綜合需求。用戶可以在DP網絡中編寫通信故障診斷程序，分析DP網絡的故障點及故障類型，在設置局部變量中，具體的變量設計如下：

16#39狀態下，故障表現的而局部變量設置為：OB86-EV-CLASS（LB0）;

16#38狀態下，故障消失;

DP通信的代碼設置與數字通信地址分析與處理，可在通信故障檢驗與數字分析處理下，對DP網絡的內部故障以及主站地址信息等進行優化，提高DP網絡通信的數字信息處理水平提升。在SIMATIC管理器中，左邊窗口的“塊”中插入組織塊OB86，并利用故障診斷程序，對主站故障類型、故障分析處理過程等進行優化，提高通信故障診斷分析與數據處理的綜合水平。具體的程序設計如圖2所示。

在故障診斷與故障數據分析中，可在數據復位與故障分析的基礎上，根據LB11中的內容確定數字網絡的地址，利用故障指示燈，對故障處理過程與通信數據進行分析處理，提高故障診斷與信息處理的綜合水平。例如，主站數字系統的地址為3，在故障數據分析中，故障程序在（LW0=16#39C4=14788，LW10=16#0103=259）的狀態下，說明從站出現故障。程序2是將M50.3置于1，點亮HM1中的3號從站，可對該數字站點是否存在故障進行判斷與分析，點亮HMI中，故障會消失，程序段的故障分析與處理，可在網絡通信的基礎上，對通信故障信息診斷與處理優化，通過故障信息的有效評定，可對被監視的數字信號進行分類，并通過數據統計與故障分析，提高DP網絡的故障診斷分析水平。

2.3 動態通信故障診斷過程分析

DP網絡通信故障診斷分析中，可在S7-PDIAG軟件的應用下，利用SFC17/18、SFC107/108實現通信數據的傳遞。通過組態與編程數據分析，可提高動態通信數據的分析水平。地址監控組態分析與處理中，可在通信故障診斷程序設計下，在HMI中，對數字網絡的組態過程進行診斷與分析，利用故障指示燈，對故障報警信息進行統計與傳輸，提高組態地址監控的綜合水平。組態M50.3上升沿地址進行監控，可利用OB86中通信故障診斷程序，對M50.3進行動態通信數據分析，在執行菜單命令下，利用特殊對象屬性，對“過程監控”對話框中的地址監控過程進行評估，在數據監控與信息分析下，可提高消息編號與對話數據分析處理水平。利用數字對話框，在M50.3上升沿發送報警信息，在DP網絡的“消息編號”中，設置“文本（E）”，建立對話框后，輸入站點故障信息，點擊“確定”按鈕，關閉“地址監控”，并對數字信號的返回“過程監控”，點擊“關閉”按鈕，完成M50.3的上升沿地址監控組態，分析DP網絡站點的通信故障分析水平。與此同時，按照同樣的方法組態M50.3，對地址監控數據進行整合，可提高故障診斷與數據分析的綜合水平。在DP網絡的故障診斷與數據分析處理中，對組態網絡的數據處理過程、消息文本、故障處理過程進行完善，提高動態通信故障的診斷水平。在M50.4的上升沿發送消息文本，可對從站故障進行診斷與分析，M50.4的下降沿發送消息文本下，可說明站點故障消失。

2.4 HMI畫面組態

利用SIMTIC管理器對DP網絡的組態網絡進行診斷與分析中，可在數字站點的基礎上，打開WinCC flexible軟件，并更名為DP故障監視界面，在DP故障報警與通信數據分析的前提下，可對站點的不同故障進行檢驗與分析。數字通信站點出現故障時，可利用故障指示燈，對不同故障報警信息進行管理，在DP網絡故障報警與通信數據分析下，可對故障問題進行診斷與分析，可在DP網絡的數字信號傳輸中，可通過動態組網的搭建，對站點故障進行分類與識別，多角度分析DP網絡的通信故障問題，利用HMI畫面組態，對DP網絡的通信故障問題進行研究，可維護DP網絡的與運行安全與穩定性。ED569D58-792C-4B54-92E8-DB92F0BA4B66

2.5 數字信號傳輸與處理

結合數字通信網絡的搭建與應用，數字信號丟包以及數據缺失等，對DP網絡的數字信號應用會產生直接的影響。所以，搭建自動檢測診斷模型，對數字信號的傳輸過程、可能出現的通信傳輸問題進行管理，在通信故障檢驗與分析判斷的基礎上，可提高DP網絡數字故障診斷分析的綜合水平。結合DP網絡的總線故障，可從電纜的選擇以及敷設的角度，對線路的數據傳輸過程、傳輸信號種類分層敷設等進行檢驗與處理分析，在電源與信號綜合分析的基礎上，盡可能減少電磁干擾，并采用平行敷設的方式，對DP網絡系統的接地連接、絕緣處理進行實時監測，通過通信性能評估與分析，提高DP網絡的通信水平。從硬件故障問題的角度分析，分析通信過程中的硬件傳輸水平，減少電磁干擾。

3 DP網絡通信故障自動診斷仿真

本次研究是打開S7-PLCSIM仿真軟件，將SIMATIC管理中的DP網絡站點通信數據傳輸到PLCSIM中，可對仿真分析數據進行檢驗，并將PLCSIM中的M50.3置于1。DP故障監視畫面中，可對故障報警信息進行統一管理，通過故障監視與故障報警信息處理，提高DP網絡通信故障的自動診斷水平。在DP網絡通信故障自動診斷中，可對DP網絡的不同故障進行分類，提高DP網絡通信故障的自動診斷分析水平。

DP網絡通信故障診斷與分析中，則需要通過仿真軟件的搭建，對通信傳輸過程、數據分析處理等進行優化，在通信故障診斷與分析處理的基礎上，可在DP網絡通信傳輸的視角下，對DP網絡通信故障問題進行優化，在自動檢測與故障自動分類的基礎上，可在通信故障分類的視角下，以故障監測、故障分析、故障診斷為中心，避免通信故障問題影響網絡的運行安全。

4 結束語

DP網絡的通信故障診斷與分析，可通過故障報警信息分析與處理，對DP網絡在運行中進行實時監測。通過自動診斷與數據分析處理，對DP網絡的通信故障進行監視與分析，在準確定位的基礎上，可對不同故障進行自動診斷，在電氣維修與網絡故障處理的前提下，對故障的動態變化特征以及故障分析與處理等進行完善，利用故障報警功能，可實現DP網絡的故障診斷與維修水平的綜合提升。利用軟件組態過程診斷與分析處理，對DP網絡中的地址、新建、消息等進行動態監控，利用組態網絡，分析消息文本的有效性，可提高DP網絡的通信分析與數據處理的綜合水平。

參考文獻

[1] 梁輝.機電設備自動化故障診斷系統設計[J].世界有色金屬，2020（3）：24-25.

[2] 張國光，趙占強，許國平，等.5G網絡維護自動化及優化智能化研究[J].郵電設計技術，2020（7）：52-57.

[3] 文堅.固網寬帶故障自動診斷系統建設探討[J].通信與信息技術，2019（5）：60-65.ED569D58-792C-4B54-92E8-DB92F0BA4B66