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S5PLC自动停机故障分析及处理自动烘干机

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2022年09月15日

S5PLC自动停机故障分析及处理

S5PLC自动停机故障分析及处理 2011: S5系列的PLC是德国西门子公司的主导工业过程控制机型,该机型在我国的冶金、化工等工业生产过程控制中应用较为普遍。由于冶金工业的生产环境较差,受金属粉尘等的影响,在应用中出现的一些故障,以CPU在工作中突然自动停机(俗称“死机”)的现象较为常见。本文结合西门子S5系列PLC在莱钢3#连铸、石灰竖炉、热送辊道、4#制氧的实际应用情况,对西门子S5系列PLC运行中自动停机的故障现象进行综合分析,并对解决对策进行讨论。 造成S5系列PLC运行中自动停机的主要原因有以下几个方面: 1 PLC电源部分 (1) 电源波动、西门子公司生产的S5—115U、S5—150U、S5—155U系列PLC电源模块有直流24V、交流115/230V等多种型号。其电压允许波动范围AC220V为+20%—-15%;DC24V为+25%—-16%。如此宽松的允许范围,在容量足够大的电源情况下,甚至可以不用各种稳压设备即可满足用户使用。但是当电源容量有限,有较大负荷设备启动时,会造成瞬间或短时低电压,且超过允许电压波动范围而造成“死机”。还有一种情况,即电源模板采用DC24V,该机I/O模块均采用DC24V电压,而且电源模板和I/O模板公用一路直流电源供电。当供电线路较长,随着输出模板所带的负荷增加,线路供电电流增大,造成线路压降超过PLC允许波动范围时也会造成自动停机。这两种“死机”故障对PLC本身及所控制的设备的危害较严重,尤其是电源模板与I/O模板公用一路电源时,PLC开机运行线路压降造成停机,停机后电压回升,再开机运行,再停机。如此反复对PLC造成带负荷开机,造成所控制设备的严重损坏,有时会发生不必要的重大人身和设备事故。针对上述情况,若是电源容量不足应增加供电电源容量或增设稳压设备,若是因为线路压降大,可适当增加导线截面或电源模板和I/O模板分开供电。 (2) 扩展板单元上的电源掉电,造成CPU停机时QVI红灯亮,出现第这种原因可以查找扩展单元上的电源,排除供电电源的故障,以提高供电的可靠性。 (3) AS311上的24V直流外接电源电压过低,其值不在20—30V之间,或电压波动过大,滤波不良等,不能保证远程通讯模板IM311中CPU正常工作。对于这种原因,要在系统运行中保持其电压值在20—30V之间,可采取24VDC前加装交流稳压装置或采用对通讯模板采用24V的DDZ—Ⅲ5A直流仪表电源单独供电。 2 软件编制方面 S5系列PLC系统软件丰富,应用软件采用程序块结构方式。用户可根据不同的控制来编制若干功能的程序块,再由组块调用程序完成全部控制任务。由于编制程序的思路、风格的各异,如稍有不慎会因编制软件的原因造成PLC运行中突然自动停机,其主要表现在以下几个方面: (1) 程序运行的周期大于用户设定的周期时间,如果因这种原因停机,则停机时CPU上的“ZYK”红灯要亮。这种情况可以修改设定时间,或者修改软件,减少周期时间加以解决。 (2) 停机时如果是CPU的“QVI”红灯亮,表示CPU读入或输出的某些模块的信息,前后用的时间大于系统规定的时间,这种故障情况由以下几种原因引起: a. 离散扩展板306上设定的模板被取下或者某些离散扩展板出现故障。 b. 替换错误,程序中所有的数据字无定义或被用的功能块参数填错。 c. 扩展板单元上的电源掉电,或扩展板供电电源部分有故障。 上述的各种故障原因,其具体处理方法是:在出现某一种故障时,可以在编程器上通过F7、F8功能键查找用户地址设定区,看CPU承认的地址和用户在离散扩展板IM306上所设定的地址是否一致,找出原因加以排除。多数情况是由于IN306模板工作不稳定而引起的。对于第二种故障现象,可以查看用户中断堆栈,用F7、F8或F7、F6键查找是哪个程序块或数据块的错误,修改其软件即可解决。 (3) 在具有中断管理能力的程序中,循环程序(即主程序)与中断服务程序(即子程序)中使用了同一个标志,当从中断服务程序中返回时,就有可能将循环程序中该标志状态改变,从而造成出错或不必要的停机故障,解决的办法是修改软件。 (4) 程序编制有逻辑错误,致使程序进入死循环而退不出来;或使用了非法语句也会造成停机,纠正编程中的错误。 3 硬件配置方面 (1) 在冶金企业生产过程控制中选用S5—150U和 S5—155U机型所构成的控制系统,极易出现的自动停机现象。原因是这两种机型为裸扳机型,这样对导电粉尘的要求要比S5—115U系列的指标高。我公司的3#连铸上选用S5—155U机型的PLC,所出现的自动停机现象,都是因导电粉尘落到机板上造成自然爬电所致。因此在使用S5—155U和S5—150U两种机型时,要充分考虑到该机型对工作环境的要求,以减少因导电粉尘影响机器的正常运行,也可采用PLC柜正压技术。 (2) 在生产现场往往还会出现时有时无的故障,有时在停机后,采用冷启动就能奏效;有时必须采取重新传送程序(用编程器将拷贝的程序覆盖PLC原程序)方能奏效。象这种情况一般都是软件问题,只要进行必要的技术操作故障即可排除。否则是硬件的问题,可从两个方面去分析;一是由于现场环境差,长时间运行,模板插槽处积灰太多再

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