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1、变频器通讯故障的处理一、概述 PLC(ProgrammableLogicController)作为新一代代工业控制计算机，因其具有体积小、功能强、通用性好、实用性强、硬件配套齐全、用户程序编程简单易学及维护方便等优点而广泛应用于工业领域。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是分散安装在生产现场的各单机设备上，虽然它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,但PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置，具有高可靠性和
2、较强的适应恶劣工业环境的能力,因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用,但如果环境过于恶劣，如强磁场、强腐蚀、高粉尘、剧烈的冲击和振动，将不能保证PLC正常、安全地运行。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面，要求工程设计、材料选购,安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此,研究PLC控制系统的抗干扰措施具有十分重要的现实的意义。 在现代化工厂企业,尤其象港口码头起重机械居多的行业,PLC控制变频器,获得良好的控制效果,满足生产工艺,已是主流。但在工控
3、过程中,各种干扰也是客观存在,不容小觊的,港口生产多是起吊大型,重型货物(种),而港口起重机械又都是位能性负载控制,对人,机,货的安全要求甚于其他行业,在各种可造成安全事故的隐患,如人为因素,(技术不熟练)。机械因素,(机械老化)。环境因素(六级风停止作业……)。都有了良多的对策,而PLC和变频器本身就是新的技术,PLC加变频器的控制模式是,一种新的工艺模式,作为新生事物,肯定有超出理论范畴的新问题出现,在学习和使用PLC和变频器的过程中知道防各种电磁干扰的重要性,就要求工控人员随机,动态监测,及时发现故障,及时找出原因,及时针对性排除故障,保障生产安全及时顺利进行
4、。本文针对一次因干扰引起的故障排除作详细分析。二、案例及分析 2008年6月15日,六号门机报告故障:不来钩,(码头行业术语,起升工况没有下降),到现场继续向操作司机询问,无论选择开关打在单机还是双机,均是抽芯(码头行业术语:开闭)动作。操作面板故障指示灯显亮,PLC机架上sys红灯闪烁,支持制动接触器不动作,支持制动器没打开,此时考虑到PLC和变频器的稳定性,没有往此方面想。只是考虑外围电器故障,于是查找外围电器。因该机故障,调度指令,将该机移出作业位置,换另一台门机到该位置作业,移动门机时才发现行走也不动作,门机行走是非工作性机构,和起升是共用变频器,起升
5、和行走不能也不会同时工作,所以当时行走故障没有暴露,也就没有成为判断故障的一个参考信息。这时,根据门机的电控原理:门机四大机构,旋转,起升,行走,变幅,只有旋转根据港口作业特点,没有用变频器控制电机,是用的常规电器控制,即切电阻获得所需转速,因此旋转不存在通讯干扰问题,其他三大机构都用了变频器控制电机。可能存在通讯干扰问题,于是将四大机构都试一遍和分析的一样,旋转动作正常,变幅,行走,起升三大用变频器控制的机构都有故障,变幅,行走不动作,起升动作紊乱,初步判定是通讯引起的故障,于是从一开始报的起升故障入手,调出程序分析,图一从图一看到m00027没有闭合,进一步查找
6、，见图二，图二 至此,可以判定上述故障时因为通讯干扰引起。于是针对会引起通讯干扰和影响PLC控制系统可靠性的主要因素及分析处理。PLC装置本身是非常可靠的，而PLC控制系统的干扰主要是外部环节和硬件配置不当所引起的。一是电源侧的工频干扰，如过压欠压、停电、浪涌下陷、降出、尖峰电压、射频干扰，它沿电源侵到PLC装置，使系统工作不正常;二是传输线路中的静电或磁场耦合干扰，静电耦合是通过信号线与电源线之间的寄生电容，磁场耦合发生在很长的布线中的线间的寄生互感上;三是PLC控制系统的接地系统不当引起的干扰。PLC控制系统中电磁场干扰来自空间的辐射干扰:空间的辐射电磁场
7、主要是由电力网路、电气设备的启动、断开瞬间、雷电、雷达、高频感应加热设备等产生的电磁场对线路、导线、壳体上的辐射、吸收与调制，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就会受到辐射干扰，其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰;二是对PLC通信网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场动力设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。来自系统外引线的干扰主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。来自电源的干扰实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障
