1.应用的基本信息
1.1基本应用信息描述(您所经历过的现场或案例,描述设备运行的异常情况,语言简要、故障要点突出,现象表达清楚,涉及具体设备的版本信息,网络规模,主要产品列表等)
本项目使用的硬件设备有SMART 200 PLC SR60 版本V2.5、无锡北辰BACNet-MB通讯协议转换模块、英格姆5**换机、汇川MD290成套变频柜560kW。
目的是CPU SR60与汇川MD290变频器做通讯,并提供MODBUS TCP的上位机接口,且与本地触摸屏通讯连接。BACNet-MB主要是提供协议转换,将MODBUS RTU协议转为TCP协议。
本机设置的CPU SR60集成9针DB口与昆仑通态的触摸屏做串口连接,集成扩展插槽使用的电池板保证实时时钟,且上位机侧需要RJ45口提供PUT/GET或MODBUS TCP协议,故与变频器做通讯只能使用RJ45口,这样加个交换机扩展了一下。汇川MD290提供的是MODBUS RTU协议,这样本机又加了个协议转换BACNet-MB模块。目前做的是单台通讯,读取变频器频率、电流、直流母线电压等参数,写入变频器频率,启停信号使用外部干接点方式。
做程序时使用了两种方式:一种是时间脉冲轮询读写;另一种是前次通讯的完成位激活下一步通讯。使用过程中都出现了通讯故障,判定应为通讯超时。
程序编写中不管是本机IP地址还是MB模块IP地址在程序中都设为变量,这样与本机与上位机通讯时,客户可以根据其局域网IP分配来配置本机IP及MB地址。
2.故障的检测和解决
2.1 故障或问题分析(根据故障或问题,进行分析,从而提出潜在的一些解决方案用于解决该问题)
出现了两种相似的故障
a)初始给定频率,变频器未按此频率运行,变频器报通讯故障。
b)已经正常运行,但是突然会出现通讯故障,变频器停机。
对于a)种情况,分析原因可能是由于信号线干扰问题导致或者程序使用时间脉冲轮询而导致。对于出现b)类情况认定为信号干扰所致。
2.2故障或问题处理(根据分析各种导致故障的可能性,逐步排查,描述您解决此问题的操作步骤,最终确认原因,排查过程有条理,思路清晰)
对于以上故障,先检查了屏蔽层的接地情况,接地良好仍然会出现以上问题。又检查了信号线与动力线敷设,发现敷设比较混乱,线缆未分开敷设,更改了敷设条件,使信号线缆与动力线缆间距在300mm,但是仍然偶尔出现问题,又将变频器参数中通讯超时时间设为10s,问题解决。后期又想到一种敷设通讯的方案,即将协议转换模块安装在变频柜内,这样变频器与PLC通讯,只需要拉一根网线即可。试验了一下,发现此种方式敷设,网线与动力线缆挨得很近也没再出现通讯故障,说明网线的抗干扰能力要比使用2芯屏蔽双绞线强,在此认为使用网线布线应为最优方案了。
3.实践联系理论
1、理论知识也就是程序中做通讯轮值时查询了一些帖子及找答案中的回答,在此要谢谢@zane,其发了一个对modbus通讯的总结贴,看了里面的一些说明答复等对我帮助很大。
2、信号的干扰问题也是一大难点,我也是查询了一些书籍还有变频器手册上要求的布线规范。说实话很少有工程上能按手册规范的那种来布线,在此也想求助一下有没有一种线缆对布线要求比较宽泛的方式而且还能有很强的抗干扰能力。
4.经验总结
4.1遗留的问题(故障排查后,是否对故障或者解决问题的方式仍然有些疑问或者不理解的地方)
目前只是与一台变频器做的通讯,计划下次与两台变频器做通讯。协议转换模块仍旧使用一台,变频器不协议转换模块手拉手连接布线。猜测可能会出现问题:
1、 轮询出现问题,站不能及时响应
2、 可能也会出现干扰问题
4.2改进方法(解决问题后,根据原因结果,针对故障现象可以采取的预防措施,技术要点等。可以提出更好的解决方式或建议)
布线时考虑网线敷设,此方式抗干扰能力较强。