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【故障诊断】DP从站掉线故障处理分享

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【故障诊断】DP从站掉线故障处理分享

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2021-10-22 17:18:02

一、概述

      2021年10月18日夜班2:36分,我厂冷床精整区所有设备不能运行,检查未发现问题,又继续生产,随后再次出现故障。通过PDA软件分析,发现是该区域的PLC-DP网络掉线引起的,于是按照西门子PLC-DP网络故障进行处理,其后断断续续生产,仍然没有解决网络掉线故障。在7:40再次出现故障后,采用非常手段,直接将主电室PLC03(冷床精整区PLC主站)移到冷床电磁站,重新进行放DP网线,更换DP头,更换IM153接口模块,于10:37恢复冷床精整区PLC网络,10:51开始生产。本次故障共计影响生产时间395分钟,轧废8支。恢复生产后,到现在运行基本正常。 本次事故经过及原因分析如下:

二、事故经过

       2019年1月18日我厂一车间正常生产过程中,夜班2:36分出现冷床冲顶故障,值班电工首先检查裙板接近开关正常,随后检查3#飞剪和冷床电磁站内设备,均没有发现问题。2:50分开始生产,在3:02分再次出现冷床冲顶故障,据CS4操作员反应,冷床区在操作时,突然发现CS4操作台内设备不能操作,再结合PDA趋势图分析,发现是冷床精整区PLC网络掉线造成的,于是更换主电室PLC03主站CPU的DP通讯头,然后继续生产。在生产50分钟后,再次出现掉线故障,于是更换PLC03主站的CPU和冷床电磁站内冷床精整01/02远程柜内的DP头和IM153接口模块,于6:24分恢复生产。但在7:40分,再次出现PLC网络掉线故障。请示分厂领导后,计划用2—3小时,将冷床精整区PLC03主站系统整体搬到冷床电磁站内部,主要工作有:1、将主电室PLC03主机系统移到冷床电磁站;2、重新放西门子PROFIBUS-DP网线和以太网线,更换CS5和CS6操作台远程站的DP头及IM153接口模块;3、PLC硬件重新组态,编译和下载硬件、程序等等,10:37分完成所有工作,冷床精整区域设备可正常运行,于10:51分恢复正常生产。截至目前运行正常。

三、事故原因分析

       西门子PROFIBUS-DP网络掉线故障原因很多,不可能逐个排查,并且本次事故中,之前是没有任何征兆的,同时冷床精整区的5个DP从站没有发现某一个从站一直有故障,大多数都是闪断几十毫秒或者几秒就自动恢复了,给排除故障添加了更多的困难。结论如下:

      1、一车间PLC系统及其附件使用已有11年多,存在硬件性能下降的可能,且本次出现问题的PLC03从站网络用的PROFIBUS-DP网线的总长度有200米以上,增加了出现问题的概率,所以整体搬迁到冷床电磁站后未在出现网络故障,故初步分析DP网线距离过长以及使用年限过长是此次网络故障的主要原因。

四、纠正预防措施

      1、停产检修3天以上时对临时搬迁到冷床电磁站内部的PLC系统进行规范安装,防止模块外漏、网线外漏引起的不必要故障;

      2、有条件的情况下,请西门子专家到现场对全厂PLC网络系统进行专业检测,并提出解决方案;

      3、利用2021年12月份中修停产时间对PLC系统进行全面检查,更换有问题的PLC模块及其附件,主要包括CPU模块、IO模块、IM153接口模块、DP通讯头、DP网线等。

五、事后个人感想

     1、DP线距离最好不要超过200米,超过后需要新增中继器。其他DP故障大家肯定很清楚改怎么处理了(比如DP头、IM153、IO等等),我就不一一赘述了。

     2、我的ET200M模块使用了接近15年了,期间换了一部分,但是没有换完,出问题的概率大大增加,同时ET200M的IO模块2023年要全面停产,备件价格肯定会大幅增加(2021年下半年模块的回厂价格已经比上半年涨了15%以上了),需要整体升级换代成S7-1500+ET200MP(直接改成PROFINET)才行,不过代价也不小,需要整体考虑程序移植以及各种施工费用。


硬件最新配置截图(CPU414-2+4套ET200M,事发后CS6 ET200M远程站已拆除):



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