使用GSV指令查找自动化设备故障

　　1.问题的提出

　　随着工业设备自动化水平不断提高，其故障也日趋多样化，有些故障在程序、显示屏上没有任何原因提示，往往难以查找故障点。这类原因不明的故障虽然频率不高，但危害严重，可能造成设备无法正常运行(如电气控制系统出现通信中断，则所有设备将全部瘫痪，后果严重，但中断原因、中断点位置一般无从查起)，因此准确判断故障发生的具体时间和频率非常重要。

　　秦皇岛港股份有限公司七公司在翻车机、皮带机、取料机等卸煤设备均使用 AB 公司的 LOGIX5000 PLC 系统。经实地考察现场设备，研究 LOGIX5000 软件语言，发现可利用 GSV 指令(输出指令，可获取系统数据信息)的故障捕捉功能，编写程序，记录故障发生时间和实际次数。下面以秦皇岛港煤四期扩容工程中 15 号变电室通信故障为例，介绍 GSV 指令故障捕捉功能的应用。

　　2.GSV 指令编程

　　(1)GSV 指令记录的是系统时间，因此首先要在设备的 PLC处理器中设置正确时间信息。

　　(2)在 PLC 程序中添加故障判断程序(图 1)，当 15 号变电室接收到中控MSG 通信传输的“Q_R_CCR[0].5”标签(通信检测)30s 不变化时，则判断通信出现故障。因此只需检测“Q_LC[0].21”标签(与 CCR 通信异常急停)的状态即可准确掌握通信故障出现和恢复时间。

　　(3)在 PLC 程序中添加有 GSV 指令的检测程序(图 2)，监控通信故障出现时间以及故障次数，通信故障出现时间存放在“YYYYY”标签中。

　　①由于“YYYYY”标签存放年—月—日—时—分—秒—毫秒的信息，因此需要将标签属性设为一个 7 位数组(图 3)。存储个数根据现场需要定为 1000，这样 PLC 可自动存储 1000 次通信故障的时间(用户可根据不同工况定义存储数量，建议不要过大，否则会增加 PLC 处理器负担)。故障时间存放在“YYYYY”标签中的哪一位由图 2 中“NYR”标签的数值决定，“NYR”标签属性设置见图 4。

　　②按照图 2 程序，每发生一次通信故障，GSV 指令即会记录一次故障时刻，并且随着次数增加，“NYR”计数逐渐加 1。注意若 GSV 指令溢出，会造成 PLC 的 CPU 内存混乱，报出主故障(Major Faults)，处理起来很麻烦，简单的下载程序或停送电无法解决，而且可能损坏CPU，因此必须在“NYR”计到999时实现自动清零。

　　③在PLC中查看“NYR”标签确认通信故障出现次数，查看“YYYYY”标签确认通信故障出现时间，如某次通信故障出现在2009 年 1 月 6 日 12 点 26 分 5 秒。使用类似方法还可设定故障恢复时间，不再赘述。