两起西门子PROFIBUS-DP网络干扰故障解析

两起西门子PROFIBUS-DP网络干扰故障解析 《自动化技术与应用》 年第卷第期 行业应用与交流川 网络干扰故障解析 两起西门子 李宏武 河北钢铁集团宣钢公司,河北张家口 摘要:本文通过对发生在本单位的两起关于西门子?总线网络的故障进行深 入透彻的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,使我们了解了干扰的成 因,类型以及解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,对我们驾驭现代化大型自动化设备提供了更新的思 路。 关键词:西门子;总线技术;故障解析;干扰;日常维护 文章编号:?一? 中图分类号:. 文献标识码: \/ 蚰强伽 妣舶,锄翻 锄.:?, .‘ . :;;.; ? 引言 故障案例 河北钢铁集团宣钢公司炼钢厂百吨炉区始建于 案例一:脱硫站故障解析 年,历经多年来不断的建设、改造和升级,目前已 一设备简介 经建设成为一个工序完整、设备先进、生产稳定的现 代化厂区。其主要工艺设备包括:转炉座, 转炉座,机流连铸机台,机流连铸机台, 精炼炉座,精炼炉座,、混铁炉各 座,其他脱硫站、吹氩站、除尘风机、泵站等公辅设 备完备齐全。 作为世界大型控制系统供应商西门子自动化 系列产品在本厂也得到了广泛的应用,如脱硫站、精炼 炉、一次除尘风机中压变频器等。在多年的使用过程 中,使我们对大型自动化控制系统在冶金行业中的应用 图 脱硫站网络结构示意图 有了更进一步的了解,同时,一些看似无关却又有着千 丝万缕联系的故障又使我们在其中不断学习、成长。本 本厂百吨炉区脱硫站建设于年,控制系统以西 文主要对发生在本厂脱硫站和一次除尘风机中压变频 门子工控产品为主,整个系统由一套~主站加一 器的两起?网络干扰故障进行介绍、分 套?从站的系统,一套 系统、以 析,使我们对西门子自动化设备尤其是现在日益发展的 及两台变频器组成,软件系统采用 总线技术的使用和维护有了更新的认识。 管理器。其中系统与系统、 系统主站与从站通讯均采用?现场总线, ?? 收稿日期: 万方数据宴塑丝堡查皇堕型必卷第期 行业应用与交流 ? 变频器控制采用硬线连接方式实现控制。控制程序采 用常规、、编程语言。通过在控 制画面上设定铁水重量、铁水温度、铁水初始硫、铁水 终点硫等参数使用脱硫专家数据库计算得出脱硫剂量 订???”丑‘箭糸?元 ‘ 。。? 删网络嘲一燃曩机 网络七叠甲薯审 及喷吹强度;上料控制、喷吹控制可采用全自动操作模 ? 式,实现一键式操作。 三故障经过 ??? .?一 系统最初表现出来的故障为在脱硫站使用过程中, 引姐& ?? 鲤备备“懒 ??朔 幽破 “歧山频 时不时发生? 报故障并自动将状态从 ??.唧钯 ?? 扯麓 .. 甚 运行切换为停止,待维护人员到达现场后,对状态 操作面板 进行重新切换为运行后, 又可以重新使用。而且随 图 一次除尘风机网络结构示意图 着时间,发生该故障的频率越来越高,直至最后根本无 法正常使用。根据此种情况,维护人员到达现场后,与 此故障主要集中在一次除尘风机的风机变频 岗位操作人员沟通,决定分步实验,以确定设备的具体 器,故障具体表现为风机在正常运行过程中,中压变频 故障部位,经过反复实验,维护人员发现,系统报故 器报故障,并且每次所报的故障数量还比较多,一般都 障的时机与脱硫站给喷枪供料时所操作的一个给料电 有五、六个之多,且故障类型复杂,有开关量检测、模 机的动作关联度很高。起初维护人员怀疑电机的主电 拟量检测、通讯检测方面等,鉴于此,维护人员判断故 源电路或电机存在问题,但简单检查后排除了这个可 障部位应在系统中的公共元器件上,根据经验判断,维 能,最后,结合 自带的系统检测功 护人员对中压变频器控制柜内的两个伏电源进行了 能显示为系统中? 从站丢失,致使报故 更换,但故障仍没有消除。就在此处理过程中,又报出 障并且停机。维护人员在经过对从站 系统的通讯 了中压变频器的一个操作面板通讯故障,维护人员对操 模块的排除后,最终将注意力集中到了连接主站与从站 作面板的通讯线进行了检查、处理,故障得到了排除。 的通讯电缆上,维护人员根据上述情况将连接两个站之 最后,经过长时间的跟踪观察,故障集中在一个 间的?通讯线的路由进行了更换,马上故 模块机架和它检测的两个温度上,并且也捕捉到了报故 障得到了排除。 障时的状态,与中压变频器的控制通讯板确实通 案例二:一次除尘风机中压变频器故障解析 讯有中断,所以才导致了会报出通讯故障,所以维护人 一设备简介 员还是先更比较容易处理的换?通讯电 本厂百吨炉区一次除尘风机建设于年,为三 缆,更换之后,经过几天的观察,故障现象消失了。 台风机带两座转炉,两用一备。整个系统烟气处理的工 艺流程为:烟气净化一余热锅炉一一文重力脱水器一 故障分析 ?除尘文氏管一弯头脱水器一丝网脱水器一管 经过对两起故障的现象、解决办法、成因进行分 道一插入式流量计一除尘风机一三通阀一水封逆止阀 析,我们可以确定这是两起典型的由于干扰导致通讯中 一煤气柜。 断,从而影响整个系统正常运行的故障。但是在处理故 为了达到环保节能的控制要求,系统选用了功能强 障的整个过程中,比较困扰维护人员的问题是,这两套 大、维护简便的西门子中压变频器,该变频器具有 系统都是运行了比较长时间的系统,且最近在维护过程 强大的通讯功能,在风机除尘系统中,当风机进行速度 中,运行环境等客观因素并未发生什么变化,怎么就会 变化时,可通过可编程序控制器方便实现。该变 突然受到干扰呢要想明白这个问题,还是让我们先弄 频器与之间只需通过通讯模块和一根 明白几个问题。 通讯电缆即可轻松连接,减少了操作台及控制台之间 .干扰的类型 大量的电缆连接及因此带来的诸多问题。但是使用通 我们使用的系统各式各样,我们受干扰的设备五花 讯缆的弊端在此故障中也得以体现,那就是故障影响 八门,所以干扰源也是千奇百怪,但大致总结起来,干扰 万方数据?自动化技术与应用》 年第卷第期 行业应用与交流 的类型有以下几种: 在设备选型时,一定要首选抗干扰能力强的产品, 生产厂家信誉高、技术力量雄厚的企业。 ..电源干扰 ..采用高质量的电源,有效抑制高频谐波 在很多时候,由于电源引入的干扰而造成控制 采用高质量的电源是抑制电网干扰的一种极其有 系统故障甚至停机的情况很多,控制系统一般由电网直 和净化电源装置都具有 接供电,由于电网通常覆盖面广,网内设备众多,尤其是 效的方法。现在常用 的 很强的干扰隔离性能,所以根据现场情况加装必要的 在电网运行环境及负荷发生变化时,如大型开关操作、 电源隔离装置可以有效的抑制电网干扰,尤其是对高 大型设备启停、交直流传动装置引起的谐波等,都会对 电网产生直接影响,并通过电网传输到企业用电设备的 频谐波。 进线端,导致电源质量大副下降,严重时还可以导致用 .. 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 施工 电设备受到损害,所以在企业自动化设备的迸线电源处 在设备安装调试阶 段,规范施工,避免动力电缆与 一般都要加装隔离装置或净化装置,但起到的效果因为 信号线包括通讯线 缆在同一桥架内或同一层内混合铺 装置的性能不同差别也很大?。 设、对重要部件及线缆进行屏蔽接地处理,滤波处理, 加装隔离装置等都能有效的抑制干扰的产生。 ..信号干扰 在冶金行业的现场布线施工过程中,往往存在高 ..正确规范的安装、使用地线 压大电流线路与信号线、通讯线相距很近,大负荷电 接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一。 气设备的启停频繁等情况,此种情况极易引起信号线 正确规范的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制 与通讯线周围磁场产生迅速的变化,从而对线路信号 设备向外发出干扰。 的传输产生干扰。由此引入系统的干扰,会引起模拟 ..必要时加装信号中继器 量信号的不稳定,开关量信号的工作异常,通讯数据的 现在个别大的自动化设备提供商,为了保证系统设 中断,严重时会因为各类信号的不稳定而导致通讯中 备的高效运行,纷纷研发出了适合系统的信号中继器, 断,站点丢失甚至系统瘫痪,再甚者会对系统硬件产 也有叫信号放大器的,可以有效的保证信号传输质量, 生不可恢复的伤害。 提高系统运行的稳定性。 ..负载干扰 在控制系统中,往往具有很多具备储能特性的负 解决方案 载,由于没有加装信号隔离装置或者浪涌吸收器,当 根据以上分析,基本可以判断出脱硫站控制系统的 控制触点切换时就将产生高于电源电压数倍甚至数 干扰源自于控制系统?主站与从站连接 十倍的反电动势,这会对系统中的相关设备产生较大 的通讯电缆与喷镁罐给料电机的电机线铺设不规范,距 的冲击。 离较近,所以会发生给料电机动作就会出现通讯中断, ..接地干扰 报故障的现象。一次除尘风机中压变频器则是连 控制盘柜与大地之间存在着电位差,规范而良 接中压变频器与模块的通讯缆连接不规范,屏蔽 好的接地系统可以减少由于这种电位差而引起的干扰 接地不牢固所致,所以会出现系统在运行过程中,通讯 电流。混人信号线与通讯线缆的干扰,可通过接地线引 电缆受干扰而丢失子站报故障的现象。 人大地,从而减少干扰的影响。不合格的地线和不规范 针对这种情况,我们现场的维护人员对两套系统的 的接地方式通常是引起接地干扰的重要原因。 通讯电缆进行了彻底的检查,并将通讯电缆严格按照抗 .干扰的解决办法 干扰的标准进行了重新的接引、安装,处理之后至今, 产生干扰的原因虽然很多,成因也很复杂,但处理 两套系统运行稳定,再没 发生类似故障。 起来也不是没有办法,要想把一套设备建好,用好,维护 好,恐怕我们还要从防治干扰的角度做好以下这几方面 大型控制系统日常抗干扰维护注意 的工作: 事项 ..设备选型要规范 随着大型自动化控制系统的不断普及,尤其是总 万方数据宴塾垡堡查皇堕旦塑篁堂蔓塑 行业应用与交流 线技术的飞跃发展,随之而来的要求我们现场的维护 结束语 人员的技术能力越来越高,尤其是在系统抗干扰性能 现在,大型自动化控制系统逐渐在进行着从“集中 方面,所以从加强日常维护方面提一些 注意事项 软件开发合同注意事项软件销售合同注意事项电梯维保合同注意事项软件销售合同注意事项员工离职注意事项 ,希望 控制”到“分散控制”再到“现场控制”的演变,从“点 可以帮助大家开阔思路,有助于我们作好各类系统的 对点”的数据传输方式到“总线”方式的数据传输的演 维护工作: 变。近些年来,现场总线技术在各行各业的应用中得到 . 在设备安装、调试阶段,就要抓好系统硬件 了空前的发展,但是随之而来的就是一根简单的数据 的施工规范,这是一个系统的基础,而且往往随着时间 线、通讯电缆对于一个系统来说显得更加重要,所以在 的推移,这个先天的优势会越发突出; 实际应用过程中,我们要根据现场情况,准确判断出干 . 在设备选型过程中,一定选择产品信誉好,质 扰类型、干扰源,以最快速度排除故障,并且有效做好 量过硬,技术力量雄厚的企业。不盲目追求高等级、高 预防措施,这样才能有效抑制干扰,保证我们所驾御的 规格、高价格的产品,但也不要一味追求经济性,降低 这些大型自动化设备正常、可靠的运行。 了系统的各项性能; . 重视供电系统在系统中的作用,尤其是在大 参考文献: 型工矿企业中,供电质量的优劣可以对系统很多元件产 】李宏武.故障分析 【.自动化应用,,,?. 】西门子公司.?可编程控制器硬件和安装手册. 生潜移默化的影响; :?. . 在日常维护过程中,一定要严把周期,定期为 西门子公司.?可编程控制器系统手册【】.: 你的设备做相关检查、清理、整理等工作,尤其是在设 ?. 备运行环境不佳的企业中,不要怕麻烦,你为你的设备 付出多少,它就给你回报多少; .在维护中不断学习,不断总结,问题总有新的, 但一名聪明的维护人员总可以不断的从新的问题中学作者简介:李宏武 一,男, 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师,主要从事企业电气 自动化及计算机网络相关专业的维护与应用。 习到新的知识,不断提高自己的技术水平。 上接第页 中的应用及发展趋势【】.测控技术,,:?,. 结束语 】丁衡高,袁祖武.微机电系统技术的实际应用微型仪老年人跌倒检测系统采 用公司的 器.国防科技大学学报,,:?. 作为核心控制单元,对加速度采集的数据进行处理与分 赵祥欣.基于三维加速度传感器的跌倒检测研究】.杭 析,并判断佩戴者是否跌倒,如果跌倒则控制报警器进 州:浙江大学,. 行报警,并且控制显示实时的加速度数据。实 苏奎峰,吕强,耿庆峰等.原理与开发】. 北京:电子工业出版社,:一. 际产品中报警显示器与跌倒检测系统是分离开的,并通 】李兴法,尹冠飞.数字式加速度传感器的原理 过无线网络连接。若老年人跌倒,通过可实现监护 及应用】.黑龙江科技信息,,:,. 者对老年人单向定位。另外由于时间关系,跌倒检测算 】黄晓东,黄晓华.微电子机械系统的应用研究 法需要在日后进一步完善。 .企业技术开发,,:?. 【】康海洋,杨风.基于的液晶显示模块 设谢】.电子测试,,:?. 参考文献: 【】邹众鹰,谢存禧.基于家庭的远程健康监护系统进展】. 计算机工程与应用,,:?. 【】孙新香.基于三轴加速度传感器的跌倒检测技术的研究 与应用【】.上海:上海交通大学,. 作者简介:王剑 一,男,工程师,研究方向:导航,计算 机控制。 【】周凤岐,刘智平,周军等.硅微技术在导航、制导与控制 万方数据