作者:李文华
难忘的西部驰援之旅------意想不到的干扰
在遥远的西北,有一家与我公司有联系的同类型的炼钢厂,在投产一年后的一天,我接到上面通知,要求到这家钢厂处理Profibus-DP网络故障,与对方联系得知,因工艺事故,钢水外溢,将一区域内的S7-400PLC的现场多段Profibus-DP电缆和部分动力烧坏,在恢复后就出现了部分远程I/O通讯故障,现场处在检修状态,其它的在电话里也描述不清楚。
去的时候就带了一本崔坚主编的《西门子工业网络通信指南》。下午四点飞机,在西安转机,晚上十点赶到现场(晚上八点钟出机场上高速,直到下高速,在近一个多小时的时间内未见到一辆其它的车辆,只有夜色中的贺兰山静静注视着我们,这在我的经历中还是第一次)。在现场了解到该区域 Profibus-DP网络电缆较长,使用了一个RS485中继器,中继器在网段1作为终端,在网段2直通,而问题就出现在网段2,上面有一台第三方的变频器和若干个安装在现场的ET200 Eco模块报通信故障,当时怀疑中继器损坏,但该厂没有备件,遂先检查已恢复的Profibus-DP电缆连接情况,发现中间有多个接头而且还是较松散的铰接,屏蔽层也在接头处断开,做了可靠的联接并恢复了屏蔽层后,通信依然不通,将中继器上网段2侧的两根Profibus-DP电缆分别与网段1的电缆联接,连接后的那一端通信就恢复正常,确定了中继器已损坏。因变频器控制的那台设备要参与检修,放临时电缆通过硬线来控制变频器,调完参数试车正常后已到第二天的凌晨一时了,回宾馆休息。
再次回到现场后,从邻厂借了一个中继器后网络通信恢复正常了,现场的检修也接近尾声,在试车的过程中问题又来了:只要网段2内那台变频器运行,S7-400PLC的CPU上的外部故障灯、BUS2F灯就闪烁,导致变频器控制的那台设备工作时断时续,变频器停止后恢复正常。哪来的干扰?
1 变频器与PLC间距甚远,不在一个房间,空间辐射的概率小;
2 此次烧毁的电缆中有这台变频器输出的电缆,已按原样恢复,且它与Profibus-DP网络电缆的走向不同,没有重合点,没有感应耦合;
3 PLC电源模块采用UPS供电,UPS进线电源与变频器输入电源取自同一变压器,如果干扰是通过电源传导,投产至今一年有余,之前一直正常未有出现故障或报警呀,有点说不过去;
干扰的途径一一被排除了,事故出现后出现的一些可见的变化都已恢复,该从何处下手呢?后来想起降低变频器载波频率可减少变频器的干扰程度,马上动手,将载波频率降低到最低,果然有效果,变频器工作时CPU上的外部故障灯、BUS2F灯闪烁的情况明显好转,只是偶尔闪烁一下,兴奋只持续了一阵,毕竟还是存在有问题。在变频器前坐下休息的时候又开始兴奋起来了,因为无意中瞥了一眼变频器的输出电缆,发现其中的地线是接到了柜内有绝缘子支撑的N线母排上而不是接到PE母排上,赶紧让人将这根地线改接到PE母排上,反复试车,CPU上的灯该亮的亮,不该亮的始终未亮了,原来干扰是通过N线并经过UPS传导给PLC的电源模块,N线干净后PLC自然就正常了。这次的兴奋持续到了晚上,为此多吃了一碗臊子面,北方的面比南方的面确实要好吃些。
为什么将变频器输出电缆中的地线接到柜内的N线母排上这种错误的做法持续了一年有余没有出现干扰而在这次事故后出现,目前的解释是可能确实还存在着一些不可见的变化,但这个问题在以后的沟通中证实已经解决了。时间过去了多年,但这次的经历依然记忆犹新,那遥远的西北的夜、夜色中那静静的贺兰山、那令人意想不到的干扰