隔膜泵通訊故障淺析及應對

馬建鋼

摘 要：我單位使用的SGMB160/7隔膜泵（簡稱隔膜泵），適合長距離或大揚程管道化輸送的設備，配用西門子PLC-300控制系統(tǒng)，上位機監(jiān)控操作系統(tǒng)以及西門子變頻調(diào)速控制器；是我國技術(shù)含量較高的新型設備。在新技術(shù)設備不斷磨合的過程中，常有較多的通訊故障發(fā)生，給生產(chǎn)輸送任務造成了較大影響。文章簡要介紹了隔膜泵的通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)，從實踐數(shù)據(jù)得出通訊故障率高的癥結(jié)，并對應的分析其原因和闡明了它的應對措施，為此類故障處理總結(jié)了寶貴經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：隔膜泵；通訊故障；Profibus線；PLC

中圖分類號：TH323 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0067-01

1 隔膜泵的通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)

隔膜泵采用本地/遠程控制，通過通訊網(wǎng)路系統(tǒng)實現(xiàn)設備的參數(shù)操控，在每臺泵的操控中，信號經(jīng)過主站+A1綜合控制柜、從站+A2操作箱和+AQ變頻器柜，由Profibus線進行數(shù)字傳輸，實現(xiàn)主觀操控目的，當從主站與從站不斷進行信息傳遞的過程中，如果信息傳輸錯誤或不到位，在變頻器數(shù)控器上顯示F082故障碼，即為通訊故障。

2 隔膜泵通訊故障的原因分析

2.1 歷史數(shù)據(jù)及有關(guān)資料

根據(jù)2012～2014年各崗位記錄及故障檢修記錄匯總歸類，計算通訊故障類型比率見表1。

2.2 隔膜泵通訊故障的原因分析

根據(jù)表1的資料顯示，強電干擾Profibus線和接觸不良，這兩項原因占隔膜泵通訊故障的88.23%，是通訊故障的主要原因。

2.2.1 “強電干擾Profibus線”產(chǎn)生通訊故障的原因分析

電纜與Profibus線雖然是同一橋架敷設，也是嚴格按照安裝要求分隔距離的，然而在運行中仍存有干擾故障，究其原因強電電磁感應太強，形成對Profibus線的輻射干擾。輻射干擾，它是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。強電產(chǎn)生的強磁輻射，透過Profibus線產(chǎn)生了干擾信號，發(fā)生錯誤數(shù)字量，沒有有用數(shù)據(jù)或無效有用數(shù)據(jù)被主站接收，變頻器發(fā)出通訊故障。

2.2.2 “接觸不良” 產(chǎn)生通訊故障的原因分析

接觸不良主要原因是松動造成的，它產(chǎn)生的途徑可細分為導體連接處松動和Profibus及PLC數(shù)據(jù)總線接口松動，它們會導致多種情況發(fā)生，若出現(xiàn)接觸不良會引發(fā)PLC的操作系統(tǒng)識別錯誤并導致CPU進入停機狀態(tài)，還會產(chǎn)生功能錯誤，即CPU正常運行，但所需的功能或者不執(zhí)行或者不正確執(zhí)行，另外由錯誤輸入信號直接傳輸給變頻器的主控電路而產(chǎn)生通訊故障。

3 通訊故障的應對措施

針對隔膜泵通訊故障的原因分析，逐一措施實施，問題得到解決。

3.1 “強電干擾Profibus線”產(chǎn)生故障的應對措施

對這種特殊的強電干擾Profibus線，經(jīng)過多次分析論證和試驗，獨創(chuàng)性的使用雙層屏蔽方法，最終消除了信號干擾。措施如下：

①Profibus線與強電控制線敷設在最大距離200mm處；

②Profibus線最大可能面積的進行雙端接地；

③在隔膜泵變頻器和主站系統(tǒng)之間的等電位連接；

④做到PLC模塊安裝避免在發(fā)熱元件上方；

⑤在主站系統(tǒng)與從站系統(tǒng)之間的所有Profibus線中，穿入不銹鋼套管進行重復屏蔽，并進行單端接地。

3.2 “接觸不良”產(chǎn)生故障的應對措施

在處理接觸不良產(chǎn)生的通訊故障時，出現(xiàn)了瞬時性和永久性兩種故障現(xiàn)象，應按下列步驟認真檢查分析和處理。

3.2.1 瞬時性通訊故障檢查及應對措施

首先檢查隔膜泵+A1柜PLC控制單元，如果控制單元顯示正常，即為瞬時性通訊故障，則按下變頻器數(shù)控器切換鍵“P”將故障碼解除，正常顯示“o009”；如未正常，將CPU315上的 小開關(guān)分合一次扳至“RUN”位置消除閃爍，再按下變頻器數(shù)控器切換鍵“P”，顯示“o009”即為正常狀態(tài)。

3.2.2 永久性通訊故障具體的應對措施

除人為性原因外，永久性通訊故障檢查采取應對措施如表2。

4 結(jié)語

經(jīng)過原因分析及應對措施的實施，有效地降低了隔膜泵通訊的故障次數(shù)，據(jù)統(tǒng)計計算2015—2016年的兩項主因占通訊故障率的6.35%。設備的正常運轉(zhuǎn)，為生產(chǎn)建造了堅實的擎天支柱。