S5系列PLC运行中自动停机故障处理实例

    故障现象：S5系列PLC运行中自动停机

    故障分析与处理：造成S5系列PLC运行中自动停机的主要原因有以下几个方面：

    1．电源部分

    ①电源波动。西门子公司生产的S5 - 115U、S5 -150U、S5 -155U系列PLC电源的模块有直流24V、交流115/230V等多种型号。其电压允许波动范围AC 220V为- 15%~20%：DC 24V为- 16%~25%。如此宽松的允许范围，在电源容量足够大的情况下，甚至不用各种稳压设备即可满足用户使用需求。但是当电源容量有限，有较大负荷设备启动时，会造成瞬间或短时低电压，且超过允许电压波动范围而造成“死机”。还有一种情况，即电源模块采用DC 24V，I/O模块也采用DC 24V电压，而且电源模块和I/O模块公用一路直流电源。当供电线路较长，随着输出模块所带的负荷增加，线路供电电流增大，造成线路压降超过PLC允许波动范围时也会造成自动停机。这两种“死机”故障对PLC本身及所控制的设备的危害较严重，尤其是电源模块与I/O模块公用一路电源时，PLC开机运行线路压降造成停机，停机后电压回升，再开机运行，再停机，如此反复会使PLC带负荷开机，造成所控制设备的严重损坏，有时会发生不必要的重大人身事故和设备事故。针对上述情况，若是电源容量不足，应增加供电电源容量或增设稳压设备；若是因为线路压降大，可适当增加导线截面或将电源模块和I/O模块分开供电。

    ②扩展单元上的电源掉电，造成CPU停机时QVI红灯亮，出现这种故障现象时应扩展单元上的供电电源。

    ③AS311上的24V直流外接电源电压过低，其值不在20~30V之间，或电压波动过大，滤波不良等，不能保证远程通信模块IM311中CPU正常工作。对于这种原因，要在系统运行中保持电源电压值在20~30V之间，可采取24V DC前加装交流稳压装置或对通信模块采用24V的DDZ -Ⅲ5A直流仪表电源单独供电。

    2．软件编制方面

   S5系列PLC系统软件丰富。应用软件采用程序块结构方式，用户可根据不同的控制来编制若干功能的程序块，再由组织块调用程序完成全部控制任务。由于编制程序的思路、风格各异，稍有不慎就会因编制软件的原因造成PLC运行中突然自动停机，主要表现在以下几个方面：

    ①程序运行的周期大于用户设定的周期时间，如果因这种原因停机，停机时CPU上的“ZYK”红灯亮。这种情况可以修改设定时间，或者修改软件，减少周期时间以解决问题。

    ②停机时如果是CPU的“QVI”红灯亮，表示CPU读入或输出的某些模块的信息，前后用的时间大于系统规定的时间，这种故障情况由以下几种原因引起。

    ·离散扩展板306上设定的模块被取下或者某些离散扩展板出现故障；

    ·替换错误，程序中所有的数据字无定义或被用的功能块参数填错；

    ·扩展单元上的电源掉电，或扩展板供电电源部分有故障。

    上述各种故障的具体处理方法是：在出现某一种故障时，可以在编程器上通过F7、F8功能键查找用户地址设定区，看CPU承认的地址和用户在离散扩展板IM306上所设定的地址是否一致，找出原因加以排除。多数情况是由IN306模块工作不稳定引起的。对于第二种故障现象，可以查看用户中断堆栈，用F7、F8或F7、F6键查找是哪个程序块或数据块的错误，修改其软件即可解决。

    ③在具有中断管理能力的程序中，循环程序（主程序）与中断服务程序（子程序）中使用了同一个标志，当从中断服务程序中返回时，就有可能将循环程序中该标志状态改变，从而造成出错或不必要的停机故障，解决的办法是修改软件。

    ④程序编制有逻辑错误，致使程序进入死循环而退不出来；或使用了非法语句。应纠正编程中的错误。

    3．硬件配置方面

    在工业生产过程控制中选用S5-150U和S5 -155U机型所构成的控制系统，极易出现自动停机现象，原因是这两种机型为裸板结构，这样对导电粉尘的要求要比S5 - 115U系列的指标高。因此在使用S5 -155U和S5 -150U两种机型时，要充分考虑到该机型对工作环境的要求，以减小导电粉尘对PLC正常运行的影响。可在PLC柜设计中采用正压技术。

    在生产现场往往还会出现时有时无的故障，有时在停机后，采用冷启动就能奏效；有时必须重新传送程序（用编程器将复制的程序覆盖PLC原程序）方能奏效。这种情况一般都是软件问题，只要进行必要的技术操作即可排除故障。否则是硬件的问题，可从两个方面去分析：一是由于现场环境差，长时间运行，模块插槽处积灰太多，再加上机械振动造成接触不良，致使CPU运行出错而停机；二是CPU出了故障或是其他模块损坏，此时可通过编程器使用“中断堆栈”( ISTACK)功能扫描操作系统的各种“分析位”，确定中断停机的故障原因及地址。如果信息提示故障原因来自I/O方面，可以将I/O模块及CPU模块拆下吹扫并清洗底版插槽，重新安装，再启动，往往故障可以排除。若故障仍未排除，则应用替换法检查CPU模块或I/O模块。