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西門子S7-200 SMART PLC USS通信故障
1. 項目基本信息
Basic Project Information
制藥機(jī)械、SMART plc ST20、V20變頻器、V90伺服電機(jī)和驅(qū)動、SMARTLINE觸摸屏。
2.問題描述
Problem Description
故障現(xiàn)象：新設(shè)備安裝完成后首次上電運(yùn)行， PLC運(yùn)行正常，用戶正常試機(jī)操作，大約一分鐘后變頻器報F72通信故障，監(jiān)控PLC程序后發(fā)覺USS通信塊故障代碼1--驅(qū)動器無響應(yīng)。重新下載程序和復(fù)位驅(qū)動器故障均無效?？蛻艄こ處煾鼡Q新的PLC后又能正常運(yùn)行，但是一
2、分鐘左右之后再次消失同樣問題，連續(xù)更換三臺ST20 現(xiàn)象都全都。
系統(tǒng)構(gòu)成：
3. 問題分析
Problem Analysis
1） V20 變頻器F72通訊故障后，更換新的PLC后又能正常工作，變頻器能正常運(yùn)行，表明變頻器
沒有損壞。
2） 由于該典型配置同類型制藥機(jī)械已經(jīng)使用了好幾百套，并且都在最終用戶那邊正常運(yùn)行，因此編程錯誤的可能性也是很小的。
3） 外圍線路存在問題的可能性特別大如接線錯誤，接地問題，干擾等。
4.問題處理步驟
Problem Solving Steps
1） 這個柜體第一個重要的問題是底板，通過顏色就能很直觀的看
3、出來，它不是鐵板，經(jīng)過
詢問后確認(rèn)這是一塊絕緣板。就是說裝在這塊底板上的設(shè)備都是無法通過外殼地線接通的，經(jīng)過實際觀看發(fā)覺全部變頻器均將外殼接地。PLC通過臺達(dá)電源供電，供電系統(tǒng)均未接地，包括220V端和24V端，見下圖：
2） 當(dāng)接地受到破壞時，會導(dǎo)致設(shè)備外殼無法通過地線導(dǎo)向大地，電壓積累在設(shè)備外殼或者
內(nèi)部，嚴(yán)峻者會損壞設(shè)備本身。用萬用表測量PLC與變頻器間有64VAC的電勢差，對其它設(shè)備測量，電勢差小于2V。64V AC電壓已經(jīng)很高了，高到足以損壞設(shè)備本身，將PLC和24V電源都接地之后，該壓差消逝，且再拆去接地線后也無法測量到壓差，說明已通過接地線導(dǎo)向大地。
3） 檢查U
4、SS通訊電纜后發(fā)覺，變頻器V20側(cè)只接了P和N兩個端子，依據(jù)手冊要求，必需將V20的 5號端子 0V與PLC M端連接（等電位連接線)，避開共模壓差損壞通訊口，而該線在當(dāng)前設(shè)備上是沒有的，正確的連接方法如下圖：
等電位連接線
4） 依據(jù)以上現(xiàn)象，懷疑PLC通訊口已經(jīng)損壞，查看帶RS485通訊口電路板，發(fā)覺RS485通訊口背面的電阻已經(jīng)燒黑，確認(rèn)PLC通信口損壞。拆開另外幾個損壞的PLC發(fā)覺也是同樣的現(xiàn)象。
損壞的RS485接口電阻
5.處理結(jié)果
Final Result
問題已經(jīng)找到，緣由是沒有接地和沒有連接等電位連接線。對于問題產(chǎn)生的緣由是由于某種因素導(dǎo)致PLC與變頻器之間存在一個64V AC的壓差，（限于萬用表測量溝通電壓的原理，此點(diǎn)的高頻和瞬時強(qiáng)電壓無法測量，而此類EMC問題對于電氣設(shè)備都屬于嚴(yán)峻威逼）由于沒有共地，導(dǎo)致該電壓無法通過地線導(dǎo)向大地，更由于沒有等電位線，導(dǎo)致只能通過通訊線流淌，造成了 PLC通訊口燒毀。
用戶認(rèn)可西門子提出的解釋和說明，并且表示會在以后的使用過程中增加等電位線 和解決接地問題。目前該設(shè)備已正常運(yùn)行。
電阻都燒黑了，我不是功率器件啊，我沒有你想的那么頑強(qiáng)， S7-200 SMART 喃喃地說。
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西門子S7-200 SMART PLC USS通信故障
