可避免的24V電源接地故障

ID:26188 · 發表于 2015-5-28 00:46

有一套真空浸漬系統運行大概有2年多了，廠家已經不保修。有一次控制系統出現故障，把我叫過去看看。

我打開控制柜，看到是S7300的系統。故障現象：S7300CPU和擴展模塊上的指示燈不斷地的亮滅，看上去象是整個系統上電、重啟、一會又斷電，如此循環。

我一般隨身帶一塊萬用表，懷疑那里有問題，就先用表量一量電壓、電流等是否在合理范圍。很自然，我拿出表量CPU的24V供電是否正常，還真是24V供電不正常，電壓時有時無大幅波動，最高電壓到不了24V。整個控制系統是由一塊鐵殼的24V開關電源供電，不是這個電源壞了，就是外面線路有短路類故障導致電源過載。

所以拆掉電源上的輸出線，量電源輸出電壓，24V正常，電源暫時認為是好的。再量24V負載線路與0V線間的電阻，非常小，很顯然某個地方短路了。目前的開關電源都是有輸出短保護的，當電源檢測到短路（實質就是電流過大）時關閉電源輸出（保護），隔一段時間，再恢復輸出，若短路仍存在，會再次保護，所以看到的故障現象就是CPU不斷地重啟。接下來就是排查是哪里短路了，方法沒什么可講的，就是分區拆24V線，量對0V的電阻，最后查出來是一個油位開關的24V對0V短路。

這個油位開關裝在真空罐內的地面上，地面鋼板上設有一個洞，若罐內浸漬油漏出，會匯流至此洞，油位開關（浮球）動作，由S7300檢測并報警。由于油氣的長期侵蝕，油位開關的導線外絕緣受損，與罐體鋼板搭通，而罐體和0V是同電位（接地），所以開關上的24V與0V就短路了。

這類故障其實很常見，寫一寫也沒什么可圈可點的地方。

我想說的是，這套系統在設計上存在不合理的地方。PLC的開關量輸入點是雙向的，公共點可接0V，也可接24V，對PLC來講沒什么區別，但在一個控制系統中，公共點接什么是有講究的。

我們知道沒有不出故障的系統，因此在設計系統時就要把可能的故障因素考慮在內。當出現故障時，希望它是局部的，至少影響是局部的，也希望故障很容易定位。

一般的系統，直流電源的0V是和地、機殼等同電位的。在一個0V接輸入公共的系統中，24V線被送到了每一個開關量傳感器上，任何的絕緣故障都可能導致24V對地（0V）短路，影響是系統級的；并且，如果是開關量輸入線對地絕緣不好，也可能此線上的信號送不到PLC的輸入，成為控制的一個隱性故障。如果是24V接公共輸入，送到開關量傳感器的是0V線，它若對地短路，不會造成故障；另一方面，開關量輸入線若是絕緣不好，對地（0V）有漏電，等同于PLC有輸入，是一個誤動作信號，很容易識別，故障范圍也僅限于該輸入。

所以，如果沒有特別的原因，PLC的開關量輸入公共點應接24V。就象前面寫的油位開關故障，若是24V接公共的系統，頂多是油位開關誤報，不會影響系統運行。

ID:243590 · 發表于 2017-10-28 00:50

我對您的說法有些疑問，可以留個聯系方式嗎？比如w或者phone或者郵箱

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