R系列-Profibus DP输出信号位移传感器实现智能诊断

　　MTS公司的R系列-Profibus DP输出信号位移传感器被广泛地应用在工业控制领域，例如在钢铁行业的推料机和冷床等距离远而且有位移精度要求的设备上，可以构建多种DP总线网络拓扑结构，适应工业现场的复杂情况。

　　如下图是12支MTS传感器接入SIEMENS TCS控制器为主站的PROFIBUS DP网络应用实例，实现远距离多字节数据的传输：

　　R系列-Profibus DP输出信号位移传感器接入DP总线的连线方式可以串联或并联总线电缆，S7-400PLC作为DP主站的并联接入方式如下图所示：

　　R系列-Profibus DP输出信号位移传感器D53和D63端口形式组成节点并联，D53端口形式如下图所示：

　　D63端口形式如下图所示：

　　关于传感器DP通讯稳定性的问题

　　很多客户提出关于传感器DP通讯稳定性的相似问题：MTS位移传感器-Profibus DP输出信号接口在设备上有多个从站应用时，会偶尔出现短时(持续20s或一段短时间)无法读取到位置值，引发控制系统报警，故障排查时，传感器工作已恢复正常，无法判断是传感器故障、磁铁故障还是通讯故障。

　　下面介绍一种通过控制系统编程判断实现传感器智能诊断,给出“闪烁”性质的故障排查方向，帮助现场技术人员解决问题。

　　智能诊断策略

　　结合DP接口传感器通讯报文中的状态字和位置值组合出逻辑条件，给出磁铁故障/传感器故障/通讯故障的诊断判断结果，指导现场维护人员工作。

　　通常通过观察传感器指示灯判断故障时，在通讯数据短时间闪烁后恢复正常的状况下，维护人员到达设备位置，已经观察不到传感器指示灯相应的故障状态，状态每两秒更新一次：

　　R系列-Profibus DP输出信号位移传感器的报文结构有如下可选项：

　　1〉P101 多达20个磁铁数据包含预置值

　　2〉P102 单个磁铁数据包含预置值

　　3〉P103多达5个磁铁数据包含速度值

　　4〉P105多达20个磁铁数据带线性化

　　这些报文结构都包含STATUS/L/M/H四个字节的通讯数据如下图所示：

　　如何生成智能诊断结果

　　下面通过编程逻辑图的表达方式阐述如何生成智能诊断结果。

　　01、编程逻辑图的传感器工作正常判断准则：无错误置位，且位置值大于零。如下图所示：

　　02、编程逻辑图的传感器工作正常判断准则：有错误置位，或者无错误置位且位置值为零，也可以判断为传感器有故障。如下图所示：

　　结合通讯报文中的状态字和位置值组合出判断逻辑，可以判断传感器有故障，但是无法区分出磁铁故障/传感器故障/通讯故障，所以要引入Magnet#的状态数据进入逻辑判断，得出更详细的结果。如下图所示：

　　01、传感器智能化判断准则：磁铁数量正确，无错误置位，且位置值不为零，可以判断为传感器工作正常。如下图所示：

　　02、传感器智能化判断准则：磁铁数量变化导致下跳沿变化，错误置位，且位置值为零，可以判断为磁铁错误。如下图所示：

　　03、传感器智能化判断准则：磁铁数量正确，无错误置位，且位置值为零，可以判断为传感器内部发生错误。如下图所示：

　　04、传感器智能化判断准则：磁铁数量是0，无错误置位，且位置值为零，可以判断为通讯连接错误。如下图所示：

　　智能诊断策略评估

　　通过编程实时检测后经过逻辑运算给出唯一的诊断判断结果，缩小现场维护人员排查导致PROFIBUS DP通讯短时中断而且能够自行恢复的故障范围，减少设备故障停机时间。