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 回复:【专家去哪儿】迟到的I/O模块故障

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西门子官方工程师西门子官方工程师

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楼主    2013-12-20 11:22:32
主题:【专家去哪儿】迟到的I/O模块故障
现场问题棘手,各种尝试后仍无从下手,怎么办?西家资深技术专家带您到故障现场转一转,一同剥茧抽丝,分析问题根源。在接下的不同环节中我们资深的专家会一步步将现场问题的表象,分析问题的思路,解决问题的方法通过探讨的形式与大家分享。在此我们诚挚邀请您积极参与到这些环节中来,和我们的资深专家一起从故障的表象深入到问题的本质,晒出您的智慧,分享您的经验!

西门子资深技术专家(昵称:啤酒鱼):“最近解决了一个升级到我这里的棘手问题,现在我把这个问题的现场处理过程拿出来和大家讨论讨论。
在去现场之前,首先得大概了解用户碰到了什么问题,能不去现场尽量不去,对大家都好。据前方的描述,他们有一个S7-400的机架上插了电源模块、CPU、以太网模块和几个I/O模块。这样的配置在使用一年后出现问题,故障的现象就是I/O模块同时出现模块插拔故障,大约在十几毫秒后自动恢复,但是连接的设备跳掉了。除了这些,通过电话已经拿不到更多的信息。问题听起来就比较古怪,现场描述并不能指明原因所在,必须去现场看看了。
出门之前自然得有些准备,比如对问题原因的推测,带些工具设备。
说到这里,大家有没有什么想法?问题大概会出在哪些方向?需要带什么工具?”

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冰杉
游士

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21楼    2013-12-22 09:33:15
精华帖  主题:回复:【专家去哪儿】迟到的I/O模块故障
现在的情况就像"啤酒鱼"说的"通过电话已经拿不到更多的信息",这点信息我们也只能做些分析推测,我的处理问题方法有点像写疑论文,首先提出问题:“I/O模块同时出现模块插拔故障”,分析问题:首先是插拔故障,那就是与CPU总线通讯有问题,这不用说,再加一个“同时”,可以先排除单个I/O模块的问题(之所以说个先是因为也不排除所有的I/O模块有问题),那么找出与I/O通讯的共同点,一个是背板电源,一个是CPU,还有一个是背板。再提出问题:“大约在十几毫秒后自动恢复”,这个十几毫秒是在CUP硬盘诊断中看到的吗?咱再分析问题:可以自己恢复,说明这个问题不像简单的硬件大范围损坏,比如烧坏断线短路之类(当然也不完全排除,咱做技术就得严谨^_^),那么什么情况下会出现十几毫秒就可以恢复的,找速度共同点,一个是CPU,因为CPU速度快呀,有可能是程序有问题,有可能是存储卡有问题,也有可能是本身就有问题;一个是电源,CPU没停,我想影响I/O的可能性也小但不排除;还有一个是振动,虽然可能性小但有速度这个共同点就不能排除。另外再加一点怀疑,十几毫秒就恢复,外部不应该会跳呀,CPU扫描周期有些也有几十毫秒的,当然也只是怀疑,我也可以当作一个‘提出问题’吧,至于‘分析问题’就请大家分析,这里我就不分析了,必竞这是我的怀疑。最后一个就是处理问题:没在现场或信息仅是如些,这样的问题最好的办法就是“置换法”,首先,程序检查置换最老完成的程序,其次,置换CPU或CPU存储卡,再就是电源和底板,因为涉及到总线,所以通讯模块和某个I/O模块也有可能会影响它,比如某个模块让总线电源短路,信息充足的话可以作进一步测量检测,这里就不说了。所以,要带的工具,有常用接线工具和测量工具,再就是备件(根据分析站上的模块几乎上面的都要带)。
最好的学习方法就是不停地亲身实践!
凌波微步
奇侠

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41楼    2013-12-24 16:29:21
精华帖  主题:回复:【专家去哪儿】迟到的I/O模块故障
我的思维是:
1.首先排查软件方面的问题。
2.再次排查硬件方面的问题。
3.最后排列组合几种可能性,排查综合性问题。
==============
1.软件问题:自然是相应的OB是否存在,否则拔插模块,会导致CPU停机的 。由于程序运行很长时间 ,可以排除软件程序引起的问题 。但如果程序中编写了“无赖”程序,那么需要些功夫或时间去抓鬼。可暂时放弃此问题的排查。
2.硬件问题:自然是背板,电源,模块,外部供电,接线等方面。
2.1我的思路是先检查供电回路,是否因长时间使用,接线松动,供电是否稳定。
2.2整体更换,包括电源,背板以及模块
2.3更换电源。
2.4更换模块。
2.5更换背板。
2.5组合更换。
3.最次,对于环境进行优化,如粉尘,温度,浮电等!
不以物喜,不以己悲; 达则兼济天下,穷则独善其身。
Zane
版主

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136楼    2014-01-07 00:47:40
精华帖  主题:回复:【专家去哪儿】迟到的I/O模块故障
quote:以下是引用啤酒鱼在2014-01-06 11:54:57的发言:
讨论到这里,问题其实已经可以判断出来了,地不是不好,是被影响了,这个点就是一个380/220的隔离变压器,将N接地了,地(PE)与CPU系统的逻辑地相连,干扰到系统逻辑地正常工作,出现一些奇怪的现象,例如,所有的I/O模块插拔故障.如果不清楚,下次介绍一下原因.

单相380/220隔离变压器次级输出一端是否接地都是允许的,但从我个人的应用经验看,次级输出一端接地的好处更多一些。从西门子电气控制系统的设计来说,大部分都是等电势的系统,因此单相隔离变压器次级一端接地,开关电源负极接地都是在同一等电势系统内必须做的。
这个例子有问题,关键在于它是如何将N接地的,如果是次级一端直接单点接地,除非接地本身出问题,否则是绝对不会出现干扰问题的。但如果在回路后再接地,那就会引入干扰。
迄今为止,我设计的绝大部分控制系统的单相隔离变压器的次级都是接地的,从来没有发生过一起干扰问题。


Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
yming
至圣

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149楼    2014-01-09 01:01:50
精华帖  主题:回复:【专家去哪儿】迟到的I/O模块故障
上张示意图:



如果变压器次级负载含有此类装置;就不要次级接地。要想接地也要用次级双绕组的隔离变压器。
学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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