1. 項目基本信息
basic project information
制藥機械、smart plc st20、v20變頻器、v90伺服電機和驅(qū)動、smartline觸摸屏。
2.問題描述
problem description
故障現(xiàn)象:新設(shè)備安裝完成后首次上電運行, plc運行正常,用戶正常試機操作,大約一分鐘后變頻器報f72通信故障,監(jiān)控plc程序后發(fā)現(xiàn)uss通信塊故障代碼1--驅(qū)動器無響應(yīng)。重新下載程序和復(fù)位驅(qū)動器故障均無效??蛻艄こ處煾鼡Q新的plc后又能正常運行,但是一分鐘左右之后再次出現(xiàn)同樣問題,連續(xù)更換三臺st20 現(xiàn)象都一致。
系統(tǒng)構(gòu)成:
3. 問題分析
problem analysis
1) v20 變頻器f72通訊故障后,更換新的plc后又能正常工作,變頻器能正常運行,表明變頻器
沒有損壞。
2) 由于該典型配置同類型制藥機械已經(jīng)使用了好幾百套,并且都在最終用戶那邊正常運行,因此編程錯誤的可能性也是很小的。
3) 外圍線路存在問題的可能性非常大如接線錯誤,接地問題,干擾等。
4.問題處理步驟
problem solving steps
1) 這個柜體第一個重要的問題是底板,通過顏色就能很直觀的看出來,它不是鐵板,經(jīng)過
詢問后確認(rèn)這是一塊絕緣板。就是說裝在這塊底板上的設(shè)備都是無法通過外殼地線接通的,經(jīng)過實際觀察發(fā)現(xiàn)所有變頻器均將外殼接地。plc通過臺達電源供電,供電系統(tǒng)均未接地,包括220v端和24v端,見下圖:
2) 當(dāng)接地受到破壞時,會導(dǎo)致設(shè)備外殼無法通過地線導(dǎo)向大地,電壓積累在設(shè)備外殼或者
內(nèi)部,嚴(yán)重者會損壞設(shè)備本身。用萬用表測量plc與變頻器間有64vac的電勢差,對其它設(shè)備測量,電勢差小于2v。64v ac電壓已經(jīng)很高了,高到足以損壞設(shè)備本身,將plc和24v電源都接地之后,該壓差消失,且再拆去接地線后也無法測量到壓差,說明已通過接地線導(dǎo)向大地。
3) 檢查uss通訊電纜后發(fā)現(xiàn),變頻器v20側(cè)只接了p和n兩個端子,根據(jù)手冊要求,必須將v20的 5號端子 0v與plc m端連接(等電位連接線),避免共模壓差損壞通訊口,而該線在當(dāng)前設(shè)備上是沒有的,正確的連接方法如下圖:
等電位連接線
4) 根據(jù)以上現(xiàn)象,懷疑plc通訊口已經(jīng)損壞,查看帶rs485通訊口電路板,發(fā)現(xiàn)rs485通訊口背面的電阻已經(jīng)燒黑,確認(rèn)plc通信口損壞。拆開另外幾個損壞的plc發(fā)現(xiàn)也是同樣的現(xiàn)象。
損壞的rs485接口電阻
5.處理結(jié)果
final result
問題已經(jīng)找到,原因是沒有接地和沒有連接等電位連接線。對于問題產(chǎn)生的原因是由于某種因素導(dǎo)致plc與變頻器之間存在一個64v ac的壓差,(限于萬用表測量交流電壓的原理,此點的高頻和瞬時強電壓無法測量,而此類emc問題對于電氣設(shè)備都屬于嚴(yán)重威脅)由于沒有共地,導(dǎo)致該電壓無法通過地線導(dǎo)向大地,更因為沒有等電位線,導(dǎo)致只能通過通訊線流動,造成了 plc通訊口燒毀。
用戶認(rèn)可西門子提出的解釋和說明,并且表示會在以后的使用過程中增加等電位線 和解決接地問題。目前該設(shè)備已正常運行。
電阻都燒黑了,我不是功率器件啊,我沒有你想的那么堅強, s7-200 smart 喃喃地說。