西门子PLC系统常见故障分析.pdf

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1、第９期孙慧．西门子ＰＬＣ系统常见故障分析１１０１西门子PLC系统常见故障分析孙慧（大连石化公司仪表车间，辽宁大连１１６０３２）摘要西门子ＰＬＣ系统在工业领域的应用越来越广泛，大连石化公司电厂化学水处理系统采用了西门子Ｓ７-４００系列控制。主要分析了该套ＰＬＣ系统日常运行中常见的故障，并给出了处理措施。关键词ＰＬＣ系统Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线通信故障干扰故障＋中图分类号ＴＨ１６５．２文献标识码Ｂ文章编号１０００-３９３２（２０１４）０９-１１０１-０２［１］大连石化公司化学水处理系统２０００年采用Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线网上的节点。了西门子Ｓ

2、７-４００ＰＬＣ控制，投用初期故障较多，操作站安装了Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ操包括软／硬件故障、通信故障及干扰故障等，随着作系统，每台工作站通过ＣＰ５６１３卡连到Ｐｒｏｆｉｂｕｓ系统应用的普及，现场维护人员逐渐掌握了该系总线网，同时工作站之间通过Ｈｕｂ构成以太网，统的故障处理方法，对ＰＬＣ故障逐一进行解决，用于工程师站绘制监控图的分发。工作站上除了目前，该系统运行稳定可靠，保证了生产，减轻了安装操作系统外，还要安装ＣＰ５６１３卡驱动程序、操作工人的劳动强度。笔者主要结合现场介绍该ＨＭＩ组态软件ＷｉｎＣＣ、ＳＩＭ

3、ＡＴＩＣＭａｎａｇｅｒ（ＳＴＥＰ７套ＰＬＣ系统运行中常见的故障及其处理措施。编程软件）和Ｌｉｃｅｎｓｅ文件。①1PLC控制系统架构控制器由５组Ｓ７-４００标准控制器构成，分别整套ＰＬＣ控制系统由工厂级Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线和负责老厂、新厂、预处理、凝结水和混床的控制，其现场级Ｐｒｏｆｉｂｕｓ-ＤＰ总线构成，包括５台操作站和ＣＰＵ型号为４１４-２ＤＰ。５组控制器与工厂级总线５组西门子Ｓ７-４００标准控制器（下挂多个ＥＴ-通过ＣＰ４４３-５通信，同时，每套控制器通过Ｐｒｏｆｉ-２００Ｍ远程从站），操作站与控制器分别连接到ｂｕｓ-ＤＰ总线下

4、挂多个ＥＴ-２００Ｍ远程从站，ＥＴ-Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线网，Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线为环形网，由光纤通２００Ｍ机架上配有Ｓ７-３００系列Ｉ／Ｏ模块，Ｉ／Ｏ点过适配器相连，操作站、西门子Ｓ７-４００均是环形约为３０００点。ＰＬＣ系统网络结构如图１所示。图１ＰＬＣ系统网络结构①收稿日期：２０１４-０７-２８（修改稿）１１０２化工自动化及仪表第４１卷2PLC常见故障分析Ｄ型插头接地，通信速率１．５Ｍｂｐｓ，ＤＰ接口卡位2．1网络故障分析处理于电气ＭＣＣ柜内。该系统在ＰＬＣ系统投入运行初期经常出现在运行初期，经常出现一部分连接电气ＭＣＣ所有操作

5、站画面不稳定、实时数据时有时无和实的Ｐｒｏｆｉｂｕｓ-ＤＰ子站通信故障，子站离线，无法读时状态显示异常的情况，检查发现网络通信出现取数据，检查发现，现场ＭＣＣ附近的电力设备运故障。所有实时数据传输不上来，判断应该是工行时，电机传动产生电磁干扰，而接口卡位于厂级Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线故障，如上位机ＣＰ５６１３通信卡ＭＣＣ柜内，电磁干扰总线信号，将Ｐｒｏｆｉｂｕｓ双绞屏故障报警或连接的终端接头故障，也可能是Ｐｒｏｆｉ-蔽电缆改成光纤敷设后子站通信稳定，不再出现［２］ｂｕｓ总线环形网上的ＯＬＭ转换器或连接终端接头子站离线现象。故障。一部分电

6、气设备（泵、风机等）状态信号线直在运行过程中有时会出现部分模拟量数据时接进入卡件，在运行中经常出现显示异常，“０”、有时无的现象，主要是预处理控制系统和老厂控“１”错乱，检查发现卡件工作正常，而由电气专业制系统，实时状态显示不正常，而新厂和混床控制送来的状态开关量信号本应为无源接点，但测量系统模拟量显示正常。因为只有部分数据，而且发现状态信号线对地都有３０～８０Ｖ不同的电压，是模拟量数据传输不上来，显示灰色，说明不是工该干扰信号就是由于电缆敷设不规范，信号线与厂级网络通信故障，可能是Ｐｒｏｆｉｂｕｓ-ＤＰ子网故障动力线没有分开敷设，

7、造成干扰电压串入。引起部分数据通信中断。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ-ＤＰ总线工作一在运行过程中有时还出现部分模拟量显示与段时间后，经常发生某些子站通信故障或出现通现场实际测量值不符，误差大，检查模拟量信号线信中断，如由于通信电缆过长造成了信号的衰减、对地电压，发现模拟量信号端有干扰电压，由此判接地和电磁干扰以及ＩＭ１５３接口拨位开关错误导断是系统接地有问题，整个系统无专用接地网，系致的阻值不匹配等。统存在不共地，接地混乱引起测量干扰，由于大地网络故障处理办法是通过总线上各设备故障电位分布不均，不同的接地点存在着地电位差，接指示灯找出故障点，首

8、先总线故障时ＣＰＵ的地混乱会可能产生地环路电流，对测量信号构成ＢＵＳＦ指示灯显示红色，若ＤＰ总线故障则依次检［３］干扰。通过正确选择接地点，完善接地系统，并查各远程ＩＭ１５３模块的ＢＦ指示灯，确定具体故将所有２４Ｖ（ＤＣ）电源负端接地