兩起西門子PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)干擾故障解析

3.1.2 信號干擾

在冶金行業(yè)的現(xiàn)場布線施工過程中,往往存在高壓大電流線路與信號線、通訊線相距很近,大負(fù)荷電氣設(shè)備的啟停頻繁等情況,此種情況極易引起信號線與通訊線周圍磁場產(chǎn)生迅速的變化,從而對線路信號的傳輸產(chǎn)生干擾。由此引入系統(tǒng)的干擾,會引起模擬量信號的不穩(wěn)定,開關(guān)量信號的工作異常,通訊數(shù)據(jù)的中斷,嚴(yán)重時(shí)會因?yàn)楦黝愋盘柕牟环€(wěn)定而導(dǎo)致通訊中斷、站點(diǎn)丟失甚至系統(tǒng)癱瘓,再甚者會對系統(tǒng)硬件產(chǎn)生不可恢復(fù)的傷害。

3.1.3 負(fù)載干擾

在控制系統(tǒng)中,往往具有很多具備儲能特性的負(fù)載,由于沒有加裝信號隔離裝置或者浪涌吸收器,當(dāng)控制觸點(diǎn)切換時(shí)就將產(chǎn)生高于電源電壓數(shù)倍甚至數(shù)十倍的反電動勢,這會對系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備產(chǎn)生較大的沖擊。

3.1.4 接地干擾

PLC控制盤柜與大地之間存在著電位差,規(guī)范而良好的接地系統(tǒng)可以減少由于這種電位差而引起的干擾電流。混入信號線與通訊線纜的干擾,可通過接地線引入大地,從而減少干擾的影響。不合格的地線和不規(guī)范的接地方式通常是引起接地干擾的重要原因。

3.2 干擾的解決辦法

產(chǎn)生干擾的原因雖然很多,成因也很復(fù)雜,但處理起來也不是沒有辦法,要想把一套設(shè)備建好,用好,維護(hù)好,恐怕我們還要從防治干擾的角度做好以下這幾方面的工作:

3.2.1 設(shè)備選型要規(guī)范

在設(shè)備選型時(shí),一定要首選抗干擾能力強(qiáng)的產(chǎn)品,生產(chǎn)廠家信譽(yù)高、技術(shù)力量雄厚的企業(yè)。

3.2.2 采用高質(zhì)量的電源,有效抑制高頻諧波

采用高質(zhì)量的電源是抑制電網(wǎng)干擾的一種極其有效的方法?，F(xiàn)在常用的UPS和凈化電源裝置都具有很強(qiáng)的干擾隔離性能,所以根據(jù)現(xiàn)場情況加裝必要的電源隔離裝置可以有效的抑制電網(wǎng)干擾,尤其是對高頻諧波。

3.2.3 規(guī)范施工

在設(shè)備安裝調(diào)試階段,規(guī)范施工,避免動力電纜與信號線(包括通訊線纜)在同一橋架內(nèi)或同一層內(nèi)混合鋪設(shè)、對重要部件及線纜進(jìn)行屏蔽接地處理,濾波處理,加裝隔離裝置等都能有效的抑制干擾的產(chǎn)生。

3.2.4 正確規(guī)范的安裝、使用地線

接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性的有效手段之一。正確規(guī)范的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾。

3.2.5 必要時(shí)加裝信號中繼器

現(xiàn)在個(gè)別大的自動化設(shè)備提供商,為了保證系統(tǒng)設(shè)備的高效運(yùn)行,紛紛研發(fā)出了適合系統(tǒng)的信號中繼器,也有叫信號放大器的,可以有效的保證信號傳輸質(zhì)量,提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 解決方案

根據(jù)以上分析,基本可以判斷出脫硫站控制系統(tǒng)的干擾源自于控制系統(tǒng)S7-400主站PLC與從站PLC連接的通訊電纜與噴鎂罐給料電機(jī)的電機(jī)線鋪設(shè)不規(guī)范,距離較近,所以會發(fā)生給料電機(jī)動作就會出現(xiàn)通訊中斷,CPU報(bào)故障的現(xiàn)象。一次除塵風(fēng)機(jī)中壓變頻器則是連接中壓變頻器與ET200模塊的通訊纜連接不規(guī)范,屏蔽接地不牢固所致,所以會出現(xiàn)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,通訊電纜受干擾而丟失子站報(bào)故障的現(xiàn)象。

針對這種情況,我們現(xiàn)場的維護(hù)人員對兩套系統(tǒng)的通訊電纜進(jìn)行了徹底的檢查,并將通訊電纜嚴(yán)格按照抗干擾的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新的接引、安裝,處理之后至今,兩套系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,再沒發(fā)生類似故障。

5 大型控制系統(tǒng)日?？垢蓴_維護(hù)注意事項(xiàng)

隨著大型自動化控制系統(tǒng)的不斷普及,尤其是總線技術(shù)的飛躍發(fā)展,隨之而來的要求我們現(xiàn)場的維護(hù)人員的技術(shù)能力越來越高,尤其是在系統(tǒng)抗干擾性能方面,所以從加強(qiáng)日常維護(hù)方面提一些注意事項(xiàng),希望可以幫助大家開闊思路,有助于我們作好各類系統(tǒng)的維護(hù)工作:

5.1 在設(shè)備安裝、調(diào)試階段,就要抓好系統(tǒng)硬件的施工規(guī)范,這是一個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),而且往往隨著時(shí)間的推移,這個(gè)先天的優(yōu)勢會越發(fā)突出;

5.2 在設(shè)備選型過程中,一定選擇產(chǎn)品信譽(yù)好,質(zhì)量過硬,技術(shù)力量雄厚的企業(yè)。不盲目追求高等級、高規(guī)格、高價(jià)格的產(chǎn)品,但也不要一味追求經(jīng)濟(jì)性,降低了系統(tǒng)的各項(xiàng)性能;

5.3 重視供電系統(tǒng)在系統(tǒng)中的作用,尤其是在大型工礦企業(yè)中,供電質(zhì)量的優(yōu)劣可以對系統(tǒng)很多元件產(chǎn)生潛移默化的影響;

5.4 在日常維護(hù)過程中,一定要嚴(yán)把周期,定期為你的設(shè)備做相關(guān)檢查、清理、整理等工作,尤其是在設(shè)備運(yùn)行環(huán)境不佳的企業(yè)中,不要怕麻煩,你為你的設(shè)備付出多少,它就給你回報(bào)多少;

5.5 在維護(hù)中不斷學(xué)習(xí),不斷總結(jié),問題總有新的,但一名聰明的維護(hù)人員總可以不斷的從新的問題中學(xué)習(xí)到新的知識,不斷提高自己的技術(shù)水平。

6 結(jié)束語

現(xiàn)在,大型自動化控制系統(tǒng)逐漸在進(jìn)行著從“集中控制”到“分散控制”再到“現(xiàn)場控制”的演變,從“點(diǎn)對點(diǎn)”的數(shù)據(jù)傳輸方式到“總線”方式的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难葑儭＝┠陙?現(xiàn)場總線技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用中得到了空前的發(fā)展,但是隨之而來的就是一根簡單的數(shù)據(jù)線、通訊電纜對于一個(gè)系統(tǒng)來說顯得更加重要,所以在實(shí)際應(yīng)用過程中,我們要根據(jù)現(xiàn)場情況,準(zhǔn)確判斷出干擾類型、干擾源,以最快速度排除故障,并且有效做好預(yù)防措施,這樣才能有效抑制干擾,保證我們所駕御的這些大型自動化設(shè)備正常、可靠的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

[1] 李宏武.UPS故障分析[J].自動化應(yīng)用,2012,(7),4-5.

[2] 西門子公司.S7-300可編程控制器硬件和安裝手冊[Z].2007:157-169.

[3] 西門子公司.S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊[Z].2003:20-23.