1.       项目基本信息

Basic Project Information

       制药机械、SMART PLC ST20、V20变频器、V90伺服电机和驱动、SMARTLINE触摸屏。

2.       问题描述

Problem Des cription

       故障现象：新设备安装完成后首次上电运行， PLC运行正常，用户正常试机操作，大约一分钟后变频器报F72通信故障，监控PLC程序后发现USS通信块故障代码1--驱动器无响应。重新下载程序和复位驱动器故障均无效。客户工程师更换新的PLC后又能正常运行，但是一分钟左右之后再次出现同样问题，连续更换三台ST20 现象都一致。

       系统构成：

3.       问题分析

Problem Analysis

       1）  V20 变频器F72通讯故障后，更换新的PLC后又能正常工作，变频器能正常运行，表明变频器

没有损坏。

       2）  由于该典型配置同类型制药机械已经使用了好几百套，并且都在最终用户那边正常运行，因此编程错误的可能性也是很小的。

       3）  外围线路存在问题的可能性非常大如接线错误，接地问题，干扰等。

4.       问题处理步骤

Problem Solving Steps

       1）  这个柜体第一个重要的问题是底板，通过颜色就能很直观的看出来，它不是铁板，经过

询问后确认这是一块绝缘板。就是说装在这块底板上的设备都是无法通过外壳地线接通的，经过实际观察发现所有变频器均将外壳接地。PLC通过台达电源供电，供电系统均未接地，包括220V端和24V端，见下图：

       2）  当接地受到破坏时，会导致设备外壳无法通过地线导向大地，电压积累在设备外壳或者

内部，严重者会损坏设备本身。用万用表测量PLC与变频器间有64VAC的电势差，对其它设备测量，电势差小于2V。64V AC电压已经很高了，高到足以损坏设备本身，将PLC和24V电源都接地之后，该压差消失，且再拆去接地线后也无法测量到压差，说明已通过接地线导向大地。

       3）  检查USS通讯电缆后发现，变频器V20侧只接了P和N两个端子，根据手册要求，必须

将V20的 5号端子 0V与PLC M端连接（等电位连接线)，避免共模压差损坏通讯口，而该线在当前设备上是没有的，正确的连接方法如下图：

                                                                           等电位连接线       

       4）  根据以上现象，怀疑PLC通讯口已经损坏，查看带RS485通讯口电路板，发现RS485通讯口背面的电阻已经烧黑，确认PLC通信口损坏。拆开另外几个损坏的PLC发现也是同样的现象。

                                                                        损坏的RS485接口电阻

5.       处理结果

Final Result

       问题已经找到，原因是没有接地和没有连接等电位连接线。对于问题产生的原因是由于某种因素导致PLC与变频器之间存在一个64V AC的压差，（限于万用表测量交流电压的原理，此点的高频和瞬时强电压无法测量，而此类EMC问题对于电气设备都属于严重威胁）由于没有共地，导致该电压无法通过地线导向大地，更因为没有等电位线，导致只能通过通讯线流动，造成了 PLC通讯口烧毁。

       用户认可西门子提出的解释和说明，并且表示会在以后的使用过程中增加等电位线 和解决接地问题。目前该设备已正常运行。

       电阻都烧黑了，我不是功率器件啊，我没有你想的那么坚强， S7-200 SMART 喃喃地说。