Die Siemens S7 SPS-Familie ist ein Eckpfeiler der industriellen Automatisierung. Ihre Robustheit und Vielseitigkeit machen sie zu einer beliebten Wahl in zahlreichen Anwendungen. Allerdings können auch bei diesen zuverlässigen Systemen Fehler auftreten. Das Verständnis und die korrekte Interpretation von S7-Fehlermeldungen ist entscheidend für eine schnelle Diagnose und Behebung von Problemen, um Ausfallzeiten zu minimieren und die Produktivität zu gewährleisten. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über Siemens S7 Fehlermeldungen, um Ihnen bei der Fehlersuche und Wartung Ihrer Automatisierungssysteme zu helfen.
Überblick über S7 Fehlermeldungen
S7-Fehlermeldungen sind Indikatoren für Probleme innerhalb des SPS-Systems. Sie können auf Hardwarefehler, Softwarefehler, Kommunikationsprobleme oder Fehler in der Benutzerprogrammierung hinweisen. Die Fehlermeldungen werden auf verschiedene Arten angezeigt, z.B. über die SPS-Diagnosepuffer, HMI-Panels (Human Machine Interface) oder über die Programmiersoftware (STEP 7, TIA Portal). Die korrekte Interpretation dieser Meldungen ist der Schlüssel zur schnellen Fehlerbehebung.
Tabelle der Siemens S7 Fehlermeldungen
| Fehlermeldung (Beispiel) | Beschreibung | Mögliche Ursachen und Lösungen |
|---|---|---|
| 16#3984:0001 (CPU in STOP Modus) | Die CPU befindet sich im STOP-Modus. | Ursachen: Hardwarefehler, Programmierfehler, Spannungsprobleme, erzwungener STOP durch Benutzer. Lösungen: Diagnosepuffer prüfen, Programm auf Fehler überprüfen, Spannungsversorgung prüfen, CPU neu starten (RUN-Modus). |
| 16#3985:0004 (E/A-Zugriffsfehler) | Fehler beim Zugriff auf Eingangs- oder Ausgangsmodule. | Ursachen: Modul defekt, Modul nicht richtig gesteckt, Adressierungsfehler im Programm, Kommunikationsfehler mit dem Modul. Lösungen: Modul prüfen, Modul richtig stecken, Adressierung im Programm korrigieren, Kommunikationsverbindung prüfen. |
| 16#3986:0001 (Speicherfehler) | Fehler im Arbeitsspeicher oder Ladespeicher der CPU. | Ursachen: Programm zu groß für den Speicher, defekter Speicherbaustein, Dateninkonsistenzen. Lösungen: Programm optimieren, Speicherbaustein austauschen, Datenkonsistenz prüfen und reparieren. |
| 16#3987:000A (Kommunikationsfehler mit PROFINET/PROFIBUS) | Fehler bei der Kommunikation über PROFINET oder PROFIBUS. | Ursachen: Kabelbruch, falsche Konfiguration, Adresskonflikte, defekte Netzwerkkomponenten. Lösungen: Kabel prüfen, Konfiguration überprüfen, Adresskonflikte beheben, Netzwerkkomponenten prüfen und ggf. austauschen. |
| 16#3988:000B (Zeitüberschreitung bei Kommunikation) | Eine erwartete Antwort innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens wurde nicht empfangen. | Ursachen: Hohe Netzwerklast, defekte Netzwerkkomponenten, fehlerhafte Konfiguration der Kommunikationsparameter, CPU-Überlastung. Lösungen: Netzwerklast reduzieren, Netzwerkkomponenten prüfen, Kommunikationsparameter überprüfen, CPU-Auslastung reduzieren. |
| 16#3989:000C (Syntaxfehler im Programm) | Ein Fehler im SPS-Programm wurde erkannt. | Ursachen: Falsche Syntax, fehlende Anweisungen, falsche Datentypen. Lösungen: Programmcode überprüfen und Syntaxfehler beheben, fehlende Anweisungen ergänzen, Datentypen korrigieren. |
| 16#398A:000D (Hardware-Interrupt verloren gegangen) | Ein Hardware-Interrupt konnte nicht rechtzeitig bearbeitet werden. | Ursachen: Hohe CPU-Auslastung, zu viele Interrupts, fehlerhafte Interrupt-Priorisierung. Lösungen: CPU-Auslastung reduzieren, Anzahl der Interrupts reduzieren, Interrupt-Priorisierung überprüfen. |
| 16#398B:000E (Zykluszeitüberschreitung) | Die Zykluszeit der SPS wurde überschritten. | Ursachen: Programm zu komplex, zu viele Berechnungen, lange Wartezeiten, externe Einflüsse. Lösungen: Programm optimieren, Berechnungen reduzieren, Wartezeiten verkürzen, externe Einflüsse minimieren. |
| 16#398C:000F (Stacküberlauf) | Der Stack der CPU ist übergelaufen. | Ursachen: Zu tiefe Verschachtelung von Unterprogrammen, rekursive Aufrufe. Lösungen: Verschachtelungstiefe reduzieren, rekursive Aufrufe vermeiden. |
| 16#398D:0010 (Ungültige Adresse) | Eine ungültige Adresse wurde im Programm verwendet. | Ursachen: Falsche Adressierung von Variablen, Zugriff auf nicht existierende Speicherbereiche. Lösungen: Adressierung im Programm überprüfen und korrigieren, Zugriff auf gültige Speicherbereiche sicherstellen. |
| 16#398E:0011 (Division durch Null) | Eine Division durch Null wurde im Programm durchgeführt. | Ursachen: Fehlerhafte Berechnungen, fehlende Plausibilitätsprüfungen. Lösungen: Fehlerhafte Berechnungen korrigieren, Plausibilitätsprüfungen einbauen. |
| 16#398F:0012 (Parameterfehler) | Ein falscher Parameter wurde an eine Funktion oder einen Funktionsbaustein übergeben. | Ursachen: Falsche Datentypen, ungültige Wertebereiche. Lösungen: Datentypen und Wertebereiche der Parameter überprüfen und korrigieren. |
| 16#3990:0013 (Zugriffsfehler auf Peripherie) | Fehler beim Zugriff auf dezentrale Peripherie (ET200S, ET200M, etc.). | Ursachen: Kommunikationsfehler mit der Peripherie, Modul defekt, falsche Konfiguration. Lösungen: Kommunikationsverbindung zur Peripherie prüfen, Modul prüfen, Konfiguration überprüfen. |
| 16#3991:0014 (Diagnosefehler) | Ein Fehler wurde im Diagnosepuffer der SPS erkannt. | Ursachen: Verschiedene Hardware- oder Softwarefehler. Lösungen: Diagnosepuffer auslesen und die entsprechenden Fehlermeldungen interpretieren. |
| 16#3992:0015 (Projektierungsfehler) | Ein Fehler in der Hardware- oder Softwarekonfiguration wurde erkannt. | Ursachen: Falsche Modulkonfiguration, falsche Netzwerkparameter, Inkonsistenzen zwischen Hardware und Software. Lösungen: Hardware- und Softwarekonfiguration überprüfen und korrigieren. |
| 16#3993:0016 (Fehler in der Hardwarekonfiguration) | Ein Fehler in der Hardwarekonfiguration wurde erkannt. | Ursachen: Falsch gesteckte Module, fehlende Module, falsche Adressierung. Lösungen: Hardwarekonfiguration überprüfen und korrigieren. |
| 16#3994:0017 (Fehler in der Softwarekonfiguration) | Ein Fehler in der Softwarekonfiguration wurde erkannt. | Ursachen: Falsche Parameter, fehlende Bausteine, Inkonsistenzen. Lösungen: Softwarekonfiguration überprüfen und korrigieren. |
| 16#3995:0018 (Batterie leer) | Die Pufferbatterie der CPU ist leer. | Ursachen: Batteriealterung. Lösungen: Batterie austauschen. |
| 16#3996:0019 (Baugruppenträgerfehler) | Fehler im Baugruppenträger. | Ursachen: Defekter Baugruppenträger, Kontaktprobleme. Lösungen: Baugruppenträger prüfen und ggf. austauschen, Kontakte reinigen. |
| 16#3997:001A (Systemfehler) | Ein interner Systemfehler ist aufgetreten. | Ursachen: Selten, meist durch Softwarefehler oder Hardwareprobleme verursacht. Lösungen: CPU neu starten, Firmware aktualisieren, Hardware prüfen. |
Detaillierte Erklärungen zu den Fehlermeldungen
CPU in STOP Modus (16#3984:0001): Dieser Fehler deutet darauf hin, dass die CPU nicht im RUN-Modus arbeitet und somit keine Steuerungsprozesse ausführt. Dies kann durch einen absichtlichen Stopp durch den Bediener, einen Hardwarefehler, einen Softwarefehler oder eine Unterbrechung der Stromversorgung verursacht werden. Die Diagnosepuffer sollten als erster Schritt überprüft werden, um die genaue Ursache des Stopps zu ermitteln.
E/A-Zugriffsfehler (16#3985:0004): Dieser Fehler tritt auf, wenn die CPU versucht, auf ein Eingangs- oder Ausgangsmodul zuzugreifen, dies aber nicht erfolgreich ist. Dies kann durch ein defektes Modul, eine fehlerhafte Verbindung, eine falsche Adressierung im Programm oder ein Kommunikationsproblem verursacht werden. Überprüfen Sie zunächst die physischen Verbindungen und die Modulkonfiguration.
Speicherfehler (16#3986:0001): Ein Speicherfehler weist auf ein Problem mit dem Arbeitsspeicher oder dem Ladespeicher der CPU hin. Dies kann durch ein zu großes Programm, einen defekten Speicherbaustein oder Dateninkonsistenzen verursacht werden. Es ist ratsam, das Programm zu optimieren und die Speicherauslastung zu reduzieren.
Kommunikationsfehler mit PROFINET/PROFIBUS (16#3987:000A): Dieser Fehler tritt auf, wenn die Kommunikation über PROFINET oder PROFIBUS fehlschlägt. Mögliche Ursachen sind Kabelbrüche, falsche Konfigurationen, Adresskonflikte oder defekte Netzwerkkomponenten. Die Überprüfung der Kabel, Konfiguration und Netzwerkkomponenten ist entscheidend.
Zeitüberschreitung bei Kommunikation (16#3988:000B): Dieser Fehler tritt auf, wenn eine erwartete Antwort von einem Gerät innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens nicht empfangen wird. Dies kann durch eine hohe Netzwerklast, defekte Netzwerkkomponenten, eine fehlerhafte Konfiguration der Kommunikationsparameter oder eine CPU-Überlastung verursacht werden.
Syntaxfehler im Programm (16#3989:000C): Ein Syntaxfehler im Programm deutet darauf hin, dass der SPS-Code gegen die Programmierregeln verstößt. Dies kann durch Tippfehler, fehlende Anweisungen oder falsche Datentypen verursacht werden. Der Programmcode muss sorgfältig überprüft und die Syntaxfehler müssen behoben werden.
Hardware-Interrupt verloren gegangen (16#398A:000D): Dieser Fehler tritt auf, wenn ein Hardware-Interrupt nicht rechtzeitig bearbeitet werden konnte. Dies kann durch eine hohe CPU-Auslastung, zu viele Interrupts oder eine fehlerhafte Interrupt-Priorisierung verursacht werden.
Zykluszeitüberschreitung (16#398B:000E): Die Zykluszeit der SPS ist die Zeit, die die CPU benötigt, um das gesamte Programm einmal durchzulaufen. Eine Zykluszeitüberschreitung tritt auf, wenn das Programm zu komplex ist oder zu viele Berechnungen enthält, was zu Verzögerungen führt.
Stacküberlauf (16#398C:000F): Ein Stacküberlauf tritt auf, wenn der Stack der CPU, der für die Speicherung von temporären Daten und Rücksprungadressen verwendet wird, übergelaufen ist. Dies wird oft durch zu tiefe Verschachtelung von Unterprogrammen oder rekursive Aufrufe verursacht.
Ungültige Adresse (16#398D:0010): Dieser Fehler tritt auf, wenn im Programm eine ungültige Adresse verwendet wird. Dies kann durch falsche Adressierung von Variablen oder den Zugriff auf nicht existierende Speicherbereiche verursacht werden.
Division durch Null (16#398E:0011): Dieser Fehler tritt auf, wenn im Programm eine Division durch Null durchgeführt wird. Dies führt zu einem undefinierten Ergebnis und einem Programmfehler. Es ist wichtig, Plausibilitätsprüfungen einzubauen, um sicherzustellen, dass der Divisor nicht Null ist.
Parameterfehler (16#398F:0012): Ein Parameterfehler tritt auf, wenn ein falscher Parameter an eine Funktion oder einen Funktionsbaustein übergeben wird. Dies kann durch falsche Datentypen oder ungültige Wertebereiche verursacht werden.
Zugriffsfehler auf Peripherie (16#3990:0013): Dieser Fehler tritt auf, wenn beim Zugriff auf dezentrale Peripherie (z.B. ET200S, ET200M) ein Fehler auftritt. Dies kann durch Kommunikationsfehler, defekte Module oder falsche Konfiguration verursacht werden.
Diagnosefehler (16#3991:0014): Ein Diagnosefehler weist darauf hin, dass ein Fehler im Diagnosepuffer der SPS erkannt wurde. Der Diagnosepuffer sollte ausgelesen werden, um die spezifischen Fehlermeldungen zu interpretieren.
Projektierungsfehler (16#3992:0015): Ein Projektierungsfehler tritt auf, wenn ein Fehler in der Hardware- oder Softwarekonfiguration erkannt wird. Dies kann durch falsche Modulkonfigurationen, falsche Netzwerkparameter oder Inkonsistenzen zwischen Hardware und Software verursacht werden.
Fehler in der Hardwarekonfiguration (16#3993:0016): Dieser Fehler tritt auf, wenn ein Fehler in der Hardwarekonfiguration erkannt wird. Dies kann durch falsch gesteckte Module, fehlende Module oder falsche Adressierung verursacht werden.
Fehler in der Softwarekonfiguration (16#3994:0017): Ein Fehler in der Softwarekonfiguration tritt auf, wenn ein Fehler in der Softwarekonfiguration erkannt wird. Dies kann durch falsche Parameter, fehlende Bausteine oder Inkonsistenzen verursacht werden.
Batterie leer (16#3995:0018): Diese Meldung weist darauf hin, dass die Pufferbatterie der CPU leer ist. Die Batterie muss ausgetauscht werden, um Datenverluste bei Stromausfällen zu verhindern.
Baugruppenträgerfehler (16#3996:0019): Ein Baugruppenträgerfehler tritt auf, wenn ein Fehler im Baugruppenträger vorliegt. Dies kann durch einen defekten Baugruppenträger oder Kontaktprobleme verursacht werden.
Systemfehler (16#3997:001A): Ein Systemfehler ist ein interner Fehler, der selten auftritt und meist durch Softwarefehler oder Hardwareprobleme verursacht wird.
Häufig gestellte Fragen
- Wie lese ich den Diagnosepuffer aus? Der Diagnosepuffer kann über die Programmiersoftware (STEP 7, TIA Portal) ausgelesen werden.
- Was ist der Unterschied zwischen RUN- und STOP-Modus? Im RUN-Modus führt die CPU das SPS-Programm aus, während sie im STOP-Modus keine Steuerungsprozesse ausführt.
- Wie kann ich die Zykluszeit der SPS überwachen? Die Zykluszeit kann über die Programmiersoftware oder über spezielle Diagnosebausteine überwacht werden.
- Was ist ein Hardware-Interrupt? Ein Hardware-Interrupt ist ein Signal, das die CPU unterbricht, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen.
- Wie aktualisiere ich die Firmware der CPU? Die Firmware kann über die Programmiersoftware mit einer entsprechenden Firmware-Datei aktualisiert werden.
Fazit
Das Verständnis von Siemens S7 Fehlermeldungen ist unerlässlich für eine effiziente Fehlersuche und Wartung von Automatisierungssystemen. Durch die korrekte Interpretation der Fehlermeldungen und die Anwendung der entsprechenden Lösungsansätze können Ausfallzeiten minimiert und die Produktivität gesteigert werden. Die regelmäßige Überprüfung des Diagnosepuffers und die proaktive Wartung der SPS-Komponenten tragen maßgeblich zur Systemstabilität bei.