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一次特殊的S7-400数字量输入模块故障

2017-4-19 20:41| 编辑:电工学习网| 查看: 7985| 评论: 0|来自: 西门子工业技术论坛

分享一下我做设备维护时的一个故障排查的经历,是S7-400输入模块故障,可算是难得一见的一次。以前曾经在百度贴吧上简略的说过,但不完整,这次补充详细,和大家共同讨论一下。
1:设备情况
设备是2005年进行的设备改造,为轧机副传动系统,控制系统采用西门子S7-400控制,I/O模块采用的400的I/O模块。控制变频器分合闸按钮全部采集入plc(两地合闸)。合闸采用PLC输出由中间继电器转220VAC控制接触器动作。变频器为1336PLUS2,AB的。
2:故障现象
发生故障的时间是2015年4月份,当时操作人员打电话反映所有的副传动辊道不动了,维护人员赶到现场查看发现:所有的变频器合闸回路接触器跳闸,但奇怪的是柜门变频器合、分闸指示灯全不亮。操作人员合闸合不上,但是检查220VAC没故障。负责给模块供电的24VDC及中继的24VDC均无问题。此时发现指示灯正常了,于是进行接触器合闸,发现接触器能合上了,但是过一会就全跳。
3:排查故障
排查继电回路问题,将继电器强制开关强制,合闸回路及变频器均无问题,观察变频器面板无问题。联系试车,结果发现需要动作的变频器不对(手动第一台,第二台动作了)。但几分钟以后又正常了。。。。。。(故障时好时坏,中间还好了一小时,轧钢线不能停产,这故障难查了。。。。。。)
一小时后,又出现此类情况,此时只能怀疑控制系统有问题,发现输出模块亮的灯不对(误导),怀疑输出模块问题,更换输出模块。(又好了一小时。。。。,排查期间一直强制合闸生产中。。。。。。)
一小时后,仍然出现此类情况。换了输出模块,仍然没法解决。这两小时中,监控和排查人员一直没离开,没办法,开始蹲点,结果这次在上位机监控时发现偶尔分闸信号过来,怀疑合分闸24VDC有问题,检查全部没问题。
最终我们怀疑输入模块有问题。正好看程序时发现输入模块信号异常,发现输入421-1BL00-0AA0模块的I/0点I20.0至I23.0输入点信号平移了两位,即I20.0变成了I20.2,以此类推。更换后设备正常。
4:故障分析
输入模块往常也就是见坏点、模块全黑,I/O点平移的故障第一次见到。而AB变频器的数字量输入是置复位式的,接线也采用的是三线制启动。这样就会造成输入模块瞬间故障,导致全部跳闸,但是强制后输入点还是平移,这样后边一台变频器得到启动信号,而没得到停止信号变频器是启动的。而速度选择的点也平移了,变频器就启动了。。。。。
第一,输入模块为什么坏了,这个没法解释,内部无明显灰尘,模块每月定期除尘,整套系统放在威图柜中,柜门平时严密关闭,配电室要求很高,内部有s.d系统,超40度直接会报超温停机,环境是最好的一个。但钢厂内部金属粉尘确实多,难保是不是碰巧金属灰尘导致内部损坏。模块确实是坏了,在实验台上实验时也出现此现象,毕竟用了10年。。。。。更换完输入模块后,两年内未发生故障。
第二,变频器合分闸,就是主回路上电。有的设计院不加合分闸接触器,有的加。直接隔离开关,负荷开关,塑壳断路器送电在原先企业怕炸机(出过伤人事故),(变频器型号为1336f-b300-aa-en,容量不算小)所以要求都加。
第三,变频器输入是干接点,但中间有中间继电器做隔离。三线制两线制设计各有优缺点,这个是设计院设计的,从此次事故来看,确实有缺点,但可用继电回路急停封锁变频器使能,使变频器停止运行,且此现象在强制合闸以后才出现,也是建立在非正常使用之上。但如果从工艺角度来考虑,利大于弊(烧辊,烧推床,转钢损失要大得多)

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