(* ============================================================ *) (* FB_DiagOB —— 硬件/编程错误判定与汇总（在 OB1 里调用） *) (* S7-1200/1500 TIA Portal SCL（导入用，GB2312/ANSI 编码） *) (* 导入：项目树->外部源文件->添加新外部源文件->从源生成块 *) (* 须先导 DiagOB_Types 和 FC_DiagOBReport。 *) (* 不要先手动新建同名 FB。完整说明见 UTF-8 主版本。 *) (* 先把六个诊断 OB 建出来（哪怕是空的），否则 CPU 直接 STOP。 *) (* S7-1200 没有 OB121/122，编程错误只能走本地通道 bLocalErr。 *) (* 硬件故障能被离去事件自动清；程序类只能人工 bReset。 *) (* 在线监视 byVer 应为 16#01。 *) (* 版本：v1 2026-10-07 *) (* ============================================================ *) FUNCTION_BLOCK "FB_DiagOB" { S7_Optimized_Access := 'TRUE' } VERSION : 0.1 VAR_INPUT bEnable : BOOL := TRUE; // 总使能。关掉后本地错误通道不记账， // OB 报上来的事件照旧记（那部分不能关） bReset : BOOL := FALSE; // 人工确认 / 复位（清掉所有锁存故障与历史） tDedup : TIME := T#2s; // 同源事件的去重窗口：窗口内重复出现即算"刷屏" bAutoClearHw: BOOL := TRUE; // 硬件故障是否随"离去事件"自动消失。见第 6 段注释： // 分布式设备超过三五个的场所，建议填 FALSE， // 改成"到了就亮、人来看过才灭" (* ----- 本地错误通道（S7-1200 没有 OB121 时的替代入口） ------ *) bLocalErr : BOOL := FALSE; // 有新本地错误（上升沿有效） wLocalErrId : WORD := 16#0000; // 错误码，填 GET_ERR_ID 的返回值 END_VAR VAR_IN_OUT st : "UDT_DiagState"; // 共享状态，必须接 "DB_DiagOB".st END_VAR VAR_OUTPUT (* ----- 分类故障位（锁存，不自动消失，见头注释第 1 条） ------ *) bAnyFault : BOOL; // 三类里只要有一个亮，就是总故障 bHwFault : BOOL; // 硬件类：模块诊断 / 拔插 / IO 设备掉站 bProgFault : BOOL; // 程序类：OB121 / OB122 / 本地错误通道 bCycFault : BOOL; // 循环类：OB80 循环时间超限 bLocalFault : BOOL; // 本地错误通道上报过（含在 bProgFault 里） (* ------------------------- 事件提示 ------------------------- *) bNewEvent : BOOL; // 本扫描有新事件进来了（单周期脉冲） bNewProgErr : BOOL; // 本扫描新来的是程序类错误（单周期脉冲） bRepeatBurst : BOOL; // 稳态：正被同一个来源的错误反复刷屏 (* --------------------------- 体检 --------------------------- *) bParaFault : BOOL; // 参数非法 bClockValid : BOOL; // CPU 时钟可信。FALSE 时所有时间戳不可信 byVer : BYTE; // 版本指纹：在线监视 16#01 即本版 (* --------------------------- 数值 --------------------------- *) wLastCode : WORD; // 组合故障码：高字节 = OB 号，低字节 = 故障小类 wLastLocalErr: WORD; // 最近一次本地错误的原始 16 位错误码 dwEvtTotal : DWORD; // 事件总数 dwRepeatTotal: DWORD; // 被判定为"重复刷屏"的次数（不含首条） uHistCount : UINT; // 历史队列里已存条数 uHistNewest : UINT; // 最新一条历史所在的下标，给 HMI 翻队列用 END_VAR VAR byVerReg : BYTE := 16#01; // 版本指纹寄存器 dwSerialSnap : DWORD := 0; // 上次处理到的流水号 dwLastKey : DWORD := 16#FFFFFFFF; // 上一条事件的去重 key，初值取个不可能的值 bLocalLast : BOOL := FALSE; // 本地错误通道上一拍 bWinPrev : BOOL := FALSE; // 去重窗口上一拍的状态 bBurstLatch : BOOL := FALSE; // 刷屏锁存（窗口内第二次起置起，窗口过去自动退） tWinTmr : TOF_TIME; // 去重窗口计时（关断延时） END_VAR VAR_TEMP bLocEdge : BOOL; // 本地错误上升沿 dwGap : DWORD; // 这次要补处理几条事件 uBack : UINT; // 回扫条数（最多 16） uPos : UINT; // 回扫游标 wFault : WORD; // 本条事件算出来的组合码 dwKey : DWORD; // 本条事件的去重 key bSameSrc : BOOL; // 本拍的事件与上一次是同一个来源吗 ev : "UDT_DiagEvent"; // 当前正在处理的那条事件 tNow : DTL; // 本地时间 iTimeRc : INT; // RD_LOC_T 的返回值，必须接住（见第 3 段） bIsHw : BOOL; bIsProg : BOOL; bIsCyc : BOOL; END_VAR BEGIN byVerReg := 16#01; (* ================= 1. 段首清零：脉冲型输出 ================== *) (* 清零必须放在所有会置起它的代码之前。挪到段尾的话脉冲会被自己 *) (* 抹掉，表现是"计数、历史、锁存全都对，唯独 HMI 上那个提示灯从 *) (* 来不亮" —— 这类 bug 最难查，因为它看起来一切都正常。 *) bNewEvent := FALSE; bNewProgErr := FALSE; (* ===== 2. 参数体检（每周期重算，不是某个状态下置一次） ====== *) (* 只在某个状态里置起的标志，生命周期就一个扫描周期，等你打开监 *) (* 视表去看，它早就把自己灭了，等于白做。 *) bParaFault := FALSE; IF (tDedup <= T#0s) OR (tDedup > T#24d) THEN bParaFault := TRUE; END_IF; (* ===================== 3. CPU 时钟体检 ====================== *) (* RD_LOC_T 取本地时间，无需背景 DB。年份不在合理区间就说明这台 *) (* CPU 从没设过时间（没设过的典型年份是 1990 / 2012），这时候历 *) (* 史里所有的 Stamp 都不能当证据用。宁可明着说不可信，也别让人 *) (* 拿着 1990 年的时间戳去查"昨晚三点发生了什么"。 *) (* 返回值必须接住：RD_LOC_T 带 RET_VAL : INT 返回值，当独立语句 *) (* 调用会被判"函数返回了一个值"、编译不过（2026-10-09 实测）。 *) (* iTimeRc 不是无用变量，别删。 *) iTimeRc := RD_LOC_T(OUT => tNow); bClockValid := (tNow.YEAR >= 2020) AND (tNow.YEAR <= 2099); (* ===================== 4. 人工确认复位 ====================== *) IF bReset THEN st.HwFault := FALSE; st.ProgFault := FALSE; st.CycFault := FALSE; st.LocalFault := FALSE; st.FirstSinceRst.Serial := 0; st.HistWptr := 0; st.HistCount := 0; st.RepeatTotal := 0; st.uHwOpen := 0; (* 硬件类计数也要一起清，否则复位后 *) (* HwFault 还会亮着、永远退不掉。SerialGen 刻意不清零：它是流水 *) (* 号发生器，清了新旧事件会重号。顺带它也成了"这条记录是复位前 *) (* 还是复位后"的判断依据。 *) END_IF; (* ===================== 5. 本地错误通道 ====================== *) (* S7-1200 上没有 OB121/OB122 可用，程序出错直接 STOP。想在 *) (* 1200 上留下"程序类错误"的痕迹，只能在你自己那个有风险的块里 *) (* 把 ENO 或者 GET_ERR_ID 接住，再送到这里。归类给程序类，与 *) (* OB121 同等对待 —— 都是为了逼着人去查，而不是让它在诊断缓冲区 *) (* 里无声无息。 *) bLocEdge := FALSE; IF bEnable THEN bLocEdge := bLocalErr AND (NOT bLocalLast); END_IF; bLocalLast := bLocalErr; IF bLocEdge THEN st.LocalFault := TRUE; st.ProgFault := TRUE; st.CntLocalErr := st.CntLocalErr + 1; bNewProgErr := TRUE; bNewEvent := TRUE; wLastLocalErr := wLocalErrId; (* 合成一条"伪事件"塞进 LastProg，让下游（HMI/记录）不用区分它 *) (* 到底是从 OB 来的还是本地通道来的。OBNr 用 16#FFFF 留标记。 *) st.LastProg.Serial := st.SerialGen; st.LastProg.OBNr := 16#FFFF; st.LastProg.FaultId := WORD_TO_BYTE(wLocalErrId); st.LastProg.EvClass := WORD_TO_BYTE(SHR(IN := wLocalErrId, N := 8)); st.LastProg.IOstate := wLocalErrId; (* 原始 16 位错误码原样留一份 *) st.LastProg.Laddr := 0; st.LastProg.Channel := 0; st.LastProg.Leaving := FALSE; st.LastProg.Stamp := tNow; IF st.FirstSinceRst.Serial = 0 THEN st.FirstSinceRst := st.LastProg; END_IF; END_IF; (* =================== 6. 新事件检测与分类 ==================== *) (* 盯 SerialGen 的变化，而不是盯某个"有新事件"标志。好处是无论 *) (* OB 什么时候打断 OB1，只要漏过一个周期，下一周期照样能补进 *) (* 来。哨兵值 16#FFFFFFFF = "本拍没有来自 OB 的事件"。因为本地 *) (* 错误通道也会置 bNewEvent，那条路产不出 key，必须能区分开，否 *) (* 则本地错误会被误判成"和上一件重复"。 *) dwKey := 16#FFFFFFFF; bSameSrc := FALSE; IF st.SerialGen <> dwSerialSnap THEN dwGap := st.SerialGen - dwSerialSnap; dwSerialSnap := st.SerialGen; bNewEvent := TRUE; (* 回扫历史：一个扫描里可能挤进来好几条。OB82/OB86 是异步的，打 *) (* 断 OB1 一次就写一条，一个周期进来两三条很正常。只处理最后一 *) (* 条的话，中间那几条就凭空消失了，分类会漏。 *) IF dwGap > 16 THEN uBack := 16; (* 环形队列才 16 深，再多就是被覆盖了 *) ELSE uBack := DWORD_TO_UINT(dwGap); END_IF; uPos := 0; WHILE uPos < uBack DO (* 从**最早**那条往最新的方向推进。反过来（由新到旧）的话， *) (* LastHw / LastProg 最后留下的是本批里最老那条 —— 现场打开监视 *) (* 表看到的是刚过去那件，而不是真正刚发生的那件。这个顺序是仿真 *) (* 跑出来的，不是凭感觉排的。 *) ev := st.Hist[(st.HistWptr + 16 - uBack + uPos) MOD 16]; (* --------------------------- 归类 --------------------------- *) bIsHw := (ev.OBNr = 82) OR (ev.OBNr = 83) OR (ev.OBNr = 86); bIsProg := (ev.OBNr = 121) OR (ev.OBNr = 122); bIsCyc := (ev.OBNr = 80); IF ev.Leaving THEN (* 离去 = 故障消了。**只有异步诊断 OB（82/83/86）才有配对的离去 *) (* 事件**。同步错误（121/122）和 OB80 天生没有，所以那两类的故 *) (* 障位只能靠人工复位才会退，这是刻意的。 *) IF bIsHw THEN (* 计数式配平：离去一条减一，减到 0 才算没有硬件故障。用计数而 *) (* 不是一个 BOOL，是因为一个工程里少则三五个、多则几十个分布式 *) (* 设备，其中随便哪一个恢复就把全局标志清掉，剩下还在报错的那些 *) (* 就凭空消失了 —— 现场最怕这种假"已恢复"。这个缺陷是仿真逼出来 *) (* 的，看书看不出来。但计数配平也不是万能：它认不出"这条离去配 *) (* 的是哪一路"，同一时刻挂着的来源多到一定程度就可能对不上账。 *) (* 所以留了 bAutoClearHw：设备多的时候就把它填 FALSE，改成"到了 *) (* 就亮、人来看过才灭"，用不方便换一个不骗人。 *) IF bAutoClearHw AND (st.uHwOpen > 0) THEN st.uHwOpen := st.uHwOpen - 1; END_IF; END_IF; ELSE IF bIsHw THEN IF st.uHwOpen < 65535 THEN st.uHwOpen := st.uHwOpen + 1; END_IF; st.LastHw := ev; END_IF; IF bIsProg THEN st.ProgFault := TRUE; st.LastProg := ev; bNewProgErr := TRUE; END_IF; IF bIsCyc THEN st.CycFault := TRUE; END_IF; END_IF; (* --------- 组合故障码：高字节 OB 号，低字节故障小类 --------- *) (* OB83/86 有真正的 Fault_ID；OB82 没有，退到 Event_Class。为什 *) (* 么不用 EvClass 优先：OB86 的 32/33 是"激活/禁用 IO 设备"，那 *) (* 不是错误，让 Fault_ID 优先才能把它们区分开。 *) IF ev.FaultId <> 0 THEN wFault := SHL(IN := ev.OBNr, N := 8) OR BYTE_TO_WORD(ev.FaultId); ELSE wFault := SHL(IN := ev.OBNr, N := 8) OR BYTE_TO_WORD(ev.EvClass); END_IF; IF NOT ev.Leaving THEN wLastCode := wFault; (* 离去事件不覆盖上一次的故障码 *) END_IF; (* --- 去重 key 只按本批最新那条算（最后处理到的就是最新） ---- *) (* OB 号 + 故障小类 + 硬件标识，三样凑齐才算同一个来源。Channel *) (* 刻意不进 key：多通道模块上同一类错会挨个通道报一轮，那本来就 *) (* 该算多次；把通道也拢进来，反而会漏掉其他通道的真错。 *) IF uPos = uBack - 1 THEN dwKey := WORD_TO_DWORD(ev.OBNr) * 16#10000 + WORD_TO_DWORD(BYTE_TO_WORD(ev.FaultId)) * 16#100 + WORD_TO_DWORD(ev.Laddr); END_IF; uPos := uPos + 1; END_WHILE; (* 同源判定要在 dwLastKey 更新**之前**做，用的才是上一条的 key *) IF dwKey <> 16#FFFFFFFF THEN bSameSrc := (dwKey = dwLastKey); dwLastKey := dwKey; END_IF; END_IF; (* ================= 7. 重复刷屏（burst）判定 ================= *) (* 判据不是"计数涨得快"，而是"同一个来源在 tDedup 窗口里第二次 *) (* 以上报出来"。典型就是每个扫描周期都在报的那个错 —— 一个跑飞 *) (* 的下标、一段访问了没组模块的 I/O。这类东西一小时能灌进来几十 *) (* 万条，只看总数是完全判断不出"到底发生了几件事"的。TOF 做窗 *) (* 口：脉冲一来 Q 立起来，脉冲过去开始计时，计满才落。所以 Q 为 *) (* 真恰好 == "距上一次事件还没到 tDedup"。TOF 的输入用 *) (* bNewEvent 而不是 bSameSrc：换了个来源也要重新起算窗口，靠 *) (* dwLastKey 的比对就能保证"换来源后的第一次"不算重复。 *) IF bSameSrc AND bWinPrev THEN st.RepeatTotal := st.RepeatTotal + 1; bBurstLatch := TRUE; END_IF; tWinTmr(IN := bNewEvent, PT := tDedup); IF NOT tWinTmr.Q THEN bBurstLatch := FALSE; (* 窗口过去没再报，自己退掉 *) END_IF; bWinPrev := tWinTmr.Q; (* ======================= 8. 输出汇总 ======================== *) (* HwFault 每周期由还没配平的到达条数重算，而不是靠"某个事件把 *) (* 它抓住的那一瞬间 set/reset"。稳态量必须每周期重算 —— 只在事 *) (* 件那一周期动它的话，现场打开监视表时它早就被下一批逻辑改回去 *) (* 了，等于白做。 *) st.HwFault := (st.uHwOpen > 0); bHwFault := st.HwFault; bProgFault := st.ProgFault; bCycFault := st.CycFault; bLocalFault := st.LocalFault; bAnyFault := st.HwFault OR st.ProgFault OR bCycFault; bRepeatBurst := bBurstLatch; byVer := byVerReg; dwEvtTotal := st.EvtTotal; dwRepeatTotal := st.RepeatTotal; uHistCount := st.HistCount; IF st.HistWptr = 0 THEN uHistNewest := 15; ELSE uHistNewest := st.HistWptr - 1; END_IF; END_FUNCTION_BLOCK (* ============================================================ *) (* 调用说明（TIA Portal） *) (* *) (* 1. 三步接线，顺序不能乱： *) (* ① 先在 CPU 里把要用到的 OB 建出来（Add new *) (* block->Organization block），哪怕暂时是空的也行 —— 只要它 *) (* 在，CPU 就不会因为这一类错误进 STOP。这一步是最要紧的。② 每 *) (* 个 OB 里调一次 FC_DiagOBReport（模板见那个文件的末尾）③ OB1 *) (* 里调一次本 FB，st 接 "DB_DiagOB".st *) (* *) (* "DiagOB_1"(bEnable := TRUE, *) (* bReset := "HMI_故障确认", *) (* tDedup := T#2s, *) (* bLocalErr := "本地错误_新", *) (* wLocalErrId := "本地错误_码", *) (* st := "DB_DiagOB".st); *) (* *) (* 2. OB 里的代码尽量短。OB80 是循环已经超时才进来的，你在里面 *) (* 逻辑就是在已经超时的周期上继续加时间；OB121 是程序已经出错才 *) (* 进来的，再多一次越界访问 CPU 就直接 STOP。FC_DiagOBReport 本 *) (* 身就是按这个原则写的（全是赋值和自增），别在 OB 里再加料。 *) (* *) (* 3. tDedup 怎么选： *) (* 2~5 s 默认。能抓住"每周期都报"的那类，又不会把正常的 *) (* 偶发重复（拔网线一刹那来两三条）误判成刷屏 *) (* 200 ms 想尽早发现持续刷屏时用 *) (* >30 s 不建议。窗口太长，真正出事时反而看不出来 *) (* *) (* 4. 组合故障码 wLastCode 怎么读（高字节 OB 号，低字节小类）： *) (* 16#5200..52FF OB82 模块诊断（低字节多为 Event_Class） *) (* 16#53xx OB83 拔插，xx = Fault_ID（51/54/55…） *) (* 16#56xx OB86 掉站，xx = Fault_ID（CA/CB/C5…） *) (* 16#79xx OB121 编程错误，xx = Fault_ID *) (* 16#7Axx OB122 I/O 访问错误，xx = 42 读 / 43 写 *) (* 16#50xx OB80 循环时间超限 *) (* 例：16#56CB = OB86 + C3? 不对 —— C3 是 DP 主站系统故障， *) (* CB 才是 PN IO 设备故障。看到 56CB 就是"PN 设备掉线"。 *) (* *) (* 5. 常见坑： *) (* · CPU 还是一有错就 STOP：先查那个 OB 到底有没有下载进去 *) (* （在线 -> 块 -> 看 OB 在不在）。OB 不存在的话，本模块的任何 *) (* 逻辑都来不及跑。 *) (* · 什么都想抓但 S7-1200：1200 没有 OB121/122，别白找。想在 *) (* 1200 上看程序类错误，走第 6 步那条本地通道。 *) (* · OB82 一次都不来：模块属性里"启用诊断中断"勾了吗？没勾的话 *) (* 硬件有毛病也不会触发 OB82，它只会静静地在诊断缓冲区里躺平。 *) (* · 历史里一片同名事件刷满：那是 bRepeatBurst 该亮的时候。赶 *) (* 紧看 st.FirstSinceRst —— 第一条才是根因。 *) (* · 时间戳是 1990 年：CPU 时钟没设。bClockValid 会是 FALSE。 *) (* · bEnable := FALSE 时 OB 事件照记：这是刻意的。OB 报上来的 *) (* 东西关不掉，能关的只有本地错误通道。 *) (* ============================================================ *)