通過一個現(xiàn)場看plc系統(tǒng)接地的重要性

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯通過一個現(xiàn)場看plc系統(tǒng)接地的重要性 在許多場合，我們都提到了現(xiàn)場處理EMC問題時應(yīng)當(dāng)進(jìn)行接地方面的改進(jìn)，可是由于接地處理相對還是比較簡單，特殊是對于現(xiàn)場已經(jīng)打了接地樁而且已經(jīng)生產(chǎn)的企業(yè)還是比較麻煩的一件事，并且有些用戶可能還存在一個疑問：處理了接地是否肯定能解決問題？因此現(xiàn)場對接地的處理可能會拖延甚至打了折扣，我們也曾經(jīng)出了一本書，特地介紹plc系統(tǒng)的接地，但接地就真的這么重要嗎？這里我介紹一個現(xiàn)場的案例供大家參考。 某用戶使用了我們的S7-200 SMART產(chǎn)品，連接伺服掌握器，掌握一個傳送帶和機(jī)械手。其中機(jī)械手是伺服掌握，傳送帶是直接掌握三相電機(jī)啟動。

2、現(xiàn)場在調(diào)試過程中，發(fā)覺單獨(dú)測試機(jī)械手和單獨(dú)測試傳送帶，都沒有任何問題，但聯(lián)動時，假如機(jī)械手和傳送帶同時動作時，就簡單消失CPU停機(jī)故障，此時CPU報“致命錯誤，內(nèi)部固件錯誤”的信息，必需重新上電才能恢復(fù)。 于是我們到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地檢測。由于懷疑電源的干擾，我們動身前還自己帶了一個濾波器和一個電源模塊。 現(xiàn)場我們看到，為了測試，其中一臺設(shè)備為了查緣由已經(jīng)進(jìn)行了多次整改，因此線路比較亂，但不影響整體測試。依據(jù)用戶自己的測試發(fā)覺，老型號的柜體內(nèi)，采納的馬達(dá)愛護(hù)器模塊是一個國產(chǎn)品牌，沒有消失過CPU停機(jī)故障，而新的柜體內(nèi)，采納的都是某進(jìn)口品牌的馬達(dá)愛護(hù)器，消失故障的概率很高，因此我們到現(xiàn)場后，發(fā)覺柜內(nèi)都

3、是國產(chǎn)馬達(dá)愛護(hù)器模塊，但我們還是進(jìn)行了對比測試，發(fā)覺使用國產(chǎn)馬達(dá)愛護(hù)器依舊還是會出故障，但故障幾率較低，并且隨著測試的進(jìn)行，故障率也開頭上升，之前測試幾十次才會消失一次故障，后來測試的次數(shù)增加了，也漸漸導(dǎo)致兩三次動作就會觸發(fā)CPU停機(jī)，因此馬達(dá)愛護(hù)器并不是真正的故障緣由，不過這倒是給了我們一個提示，很有可能是電源方面的問題導(dǎo)致的CPU停機(jī)。因此我們在CPU的電源上增加了一個濾波器（圖1）。 圖1 柜體內(nèi)電源進(jìn)行濾波處理 但是，現(xiàn)象依舊消失。 然后，我們懷疑是動力電纜影響IO，因此將IO線從線槽內(nèi)取出，與動力電纜分開布線，但還是不行。之后，我們又檢查了輸出回路，發(fā)覺輸出都增加了續(xù)流回路（圖2）。

4、 圖2 輸出負(fù)載都增加了續(xù)流回路 于是我們又將柜內(nèi)的接地進(jìn)行了處理，并增加了一根較粗的連接到廠房的“地”的接地線（圖3）。 圖3 系統(tǒng)接地重新處理 但還是不行。 于是我們又將S7-200 SMART PLC的供電總電源與伺服電機(jī)的電源隔開，采納另外一路電源單獨(dú)供電，并換上了我們自己帶的電源模塊（圖4）。 圖4 PLC采納電源模塊單獨(dú)供電 但還是沒有效果。 之后我們又在傳送帶電機(jī)的馬達(dá)愛護(hù)器的出線端增加了磁環(huán)（圖5）。 圖5 電機(jī)電源線上增加了磁環(huán) 這下有了效果，CPU停機(jī)的狀況好了許多。 看來磁環(huán)是有作用的，但經(jīng)過一段時間的測試，發(fā)覺間或還是會消失CPU停機(jī)的狀況，只是頻率降低了許多。 因此，

5、總體推斷，應(yīng)當(dāng)是電源對系統(tǒng)造成的影響，但該影響是如何傳遞到PLC的，目前我們沒有找到明確的傳輸路徑。 之后，我們又進(jìn)行了各種測試，當(dāng)然，所得到的每一個結(jié)論、做的每一個試驗(yàn)都是經(jīng)過了測試的（圖6）。 圖6 每一步都是經(jīng)過測試的 例如：采納不同品牌的馬達(dá)愛護(hù)器時，分別對PLC的24V供電電源進(jìn)行的檢測（圖7）。 圖7-1 進(jìn)口品牌的馬達(dá)愛護(hù)器 圖7-2 國產(chǎn)品牌的馬達(dá)愛護(hù)器 從幅值上看，干擾脈沖的幅值基本相同。 而同時對地線也進(jìn)行了測量（圖8）。 圖8 地線波形 從波形上看，但就脈沖幅值（62.4V）來講，地線上檢測到的干擾比總電源線（380V）上的干擾小多了。但比24電源線上的干擾要大。不過做為

6、地線，假如有干擾脈沖，也很有可能比電源線上的大。 這次檢查，我們能夠想到的方法都試過了，就是找不到詳細(xì)緣由，這讓我們也頗為驚奇，由于當(dāng)時設(shè)備立刻要發(fā)走了，因此我們只能臨時先停止檢查，預(yù)備等設(shè)備發(fā)到現(xiàn)場再進(jìn)行進(jìn)一步的檢測。因此，當(dāng)時我們只能是臨時建議用戶，在馬達(dá)愛護(hù)器的電源線上增加磁環(huán)，并將地線加粗等等處理措施，然后期望再次進(jìn)行檢測。 但是，等設(shè)備發(fā)到現(xiàn)場后，故障竟奇跡般的消逝了，最終經(jīng)過用戶自己的檢查，應(yīng)當(dāng)是由于他們廠房的“地”造成的，后來他們將廠房的“地”重新做了處理，這個問題在廠房內(nèi)也基本沒有再消失過。 實(shí)際上，這個結(jié)果也讓我們感到比較意外，由于在現(xiàn)場我們對地線進(jìn)行了檢測，并沒有發(fā)覺明顯的特別強(qiáng)的干擾，但現(xiàn)在看來，應(yīng)當(dāng)還是內(nèi)部的干擾并沒有通過地線被釋放掉從而對PLC造成了影響。因此，通過這個現(xiàn)場的問題處理，我們再一次對“地”加深了印象，也再一次熟悉到“地”的重要性。對此，盼望大家也都能有所借鑒和參考。 但有一點(diǎn)我們需要再次強(qiáng)調(diào)：系統(tǒng)接地，是處于愛護(hù)人身平安的考慮，并不是出于EMC的考慮；假如系統(tǒng)的“地”是潔凈的，則系統(tǒng)接地可以提高