一同触摸器致使的缺陷案列剖析

2017-05-31 20:17分类：维修电工阅读：

该现场运用的是西门子的S7 300 的PLC，该项目作业了一年多，一贯有疑问，但近期呈现疑问比照再三，景象是天天从CPU初度上电作业，大约30分钟后，开始呈现停机的状况，停机时 SF、STOP灯亮。此刻只能经过手动复位，CPU才调康复作业。而往后，该景象将随时呈现，而且越来越再三，乃至有时简直每个程序周期都会停机，因而严峻影响了用户的出产。
依据缺陷状况，咱们开始置疑是现场存在电磁搅扰。因而咱们奔赴现场对疑问进行处理。
到现场后，咱们首要查询PLC作业的状况。
咱们发现，现场选用的是西门子S7 314C-2PN/DP 的CPU，在作业进程中会呈现体系缺陷，但可以主动不见（图1）。

图1 PLC报体系缺陷
往后，咱们查询了缺陷呈现的状况，发现该缺陷的呈现是有规则的：当Q5.4动作时，该SF灯会亮，当Q3.4动作时，该SF灯不见。
因而，咱们置疑是程序呈现疑问。经过读取在线确诊信息，发现CPU报BCD码改换缺陷（图2）。

图2 CPU在线确诊信息报BCD码改换缺陷
经过与编程人员的沟通，发现是上位机的某时间参数设定超限。该参数方案设定值方案应为0～99，但现场设定为100，因而程序每次作业至此都会报BCD码改换缺陷，并致使SF灯亮，而当该有些程序作业完毕后，缺陷就会不见。
将该值改为0～99 之间的恣意值后，SF灯不再点亮，该体系缺陷不再呈现。这是咱们在现场发现的榜首个缺陷，但这个缺陷并没有致使现场设备停机。
往后跟着咱们持续查询，大约经过了1个小时后，俄然呈现了一次停机缺陷。景象便是CPU停机时，SF灯和STOP灯亮，一起5V灯亮（图3）。

图3 CPU停机
此刻，只能将CPU上的拨码开关拨至STOP方位再从头拨回RUN方位，CPU才调够正常重启。
咱们在线查看CPU的确诊信息后发现，此刻CPU报的是IO模板扔掉的缺陷（图4）。

图4 在线确诊信息
从确诊信息状况看，应当是CPU在刹那间无法辨认其模板，致使CPU进入停机状况。
因为现场的电气柜内有较多的继电器和触摸器（图5），因而咱们置疑是因为这些理性负载动作时发作的搅扰致使了CPU然后致使了停机，因而咱们对CPU的电源进行了查看。

图5 柜内设备了继电器和触摸器
经过波形，可以看到在CPU的24V电源线上，跟着设备的动作，可以查看到有高频搅扰的存在，其间有的信号较强（图6）。

图6 在24V电源线上查看到的共模搅扰
一起，在柜内，咱们发现了一块镀锌板（图5）。咱们估量该镀锌板是用于体系接地的，但实习状况是，并没有任何的PLC体系接地线连到该镀锌板上，也没有发现该镀锌板接到外部的“地”（图5）。
为了减小理性负载对PLC的冲击，咱们将PLC的设备底板与该镀锌板相联接，一起将该镀锌板联接到外部的金属构造上（图6）。

图6 PLC 做了接地处理
为此，现场进行了一系列的改动和布线、接线作业。但随后咱们发现，体系接了“地”往后，CPU作业一段时间，仍然呈现停机景象。
然后咱们又查看了PLC体系220V电源线上的搅扰状况，揭露发现搅扰信号仍然存在（图7）。

图7 PLC 220V电源线上的搅扰
因为咱们现已将体系进行了接地处理，那么该搅扰信号是怎样进入到电源的呢？
咱们进一步查看了CPU 的M端与PE之间的电阻，发现该CPU的M端与PE之间存在电阻值（图8）。而且该值在0～6M欧之间跳变。

图8 查看CPU的M与PE之间存在电阻
但314C系列的CPU的24V电源M端与PE端在内部应当是短接的，因而该电阻值是不该当存在的。现场刚好还有一个相同类型的CPU，咱们对其他一块CPU进行了查看了，发现该CPU的电源M端对PE之间的电阻值为0欧姆。因而，这就意味着，呈现停机景象的CPU自身也现已存在一些疑问。
因为现场呈现跳停大约要30分钟分配，因而咱们每次需求查询终究是啥状况下该CPU会停机都得快到1个小时，而且每次停机的状况都不相同，很难发现规则。但经过一段时间的查询，咱们发现：当设备的某个关料阀动作的时分，PLC比照简略停机，而且简直每次停机都是发作在该关料阀到位的时间。而该阀对应了一个触摸器，当阀体关到位时，该触摸器会断开（图9）。

图9 操控关料阀的触摸器
因为关料阀动作的一起，其液压体系电机遇主张，因而，咱们置疑是电机电缆布线不标准致使其对体系的220V电源电缆发作了搅扰，因而咱们将该电机电缆从线缆沟里找出来，独自进行了布线，远离了供电电源电缆，然后防止了电缆之间的搅扰，但随后咱们发现，CPU仍然会停机。。。因而，该搅扰不是来自于电机电缆的，应当还有其他要素。
为此，咱们再次对柜内的触摸器动作的时间的波形进行了查看。因为该触摸器并没有装备浪涌吸收回路，因而在触摸器动作的时间，都会呈现脉冲搅扰，而且有时搅扰脉冲的幅值还十分的高(>20V)，但每次的搅扰脉冲巨细并不相同。是不是是这些搅扰致使CPU的停机呢？所以咱们对该搅扰脉冲进行了查看。经过一段时间的查询，咱们发现：因为柜内设备了较多的触摸器和继电器，因而从示波器上可以看到很多搅扰脉冲，而且幅值也并不相同。因为咱们此刻要害重视的是联接关断阀的触摸器，因而咱们在每次该触摸器断开时都会分外留神示波器的屏幕，但咱们发现，虽然该触摸器的负载最大，但并不是每次的搅扰幅值都是最高的，而有时屏幕上也会呈现一些幅值很高的搅扰脉冲，但此刻最大的触摸器却并没有动作。而且体系停机时，屏幕上并没有呈现很高的搅扰脉冲。