CN110927437B - 一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种profibus‑DP网络故障诊断及解决方法，该方法不是从网线故障入手，而是从进入profibus‑DP网络的从站PLC的信号入手，检测信号电压是否异常，如异常则采取信号隔离措施以消除干扰；如果经测电笔、示波器测量发现前连接器的端子电压非正常，则根据非正常电压数值大小情况，采用强信号隔离装置或弱信号隔离装置进行消除干扰。本发明不拘泥于书本，大胆创新，打破常规进行探索，填补了相关方法的空白，对维护西门子PLC的技术人员具有极高的借鉴意义，同时也为公司节省了外聘西门子专家诊断费用数万元。

Description

一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法
技术领域
本专利申请属于自动化技术领域，更具体地说，是涉及一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法。
背景技术
Profibus-DP网络用于自动化系统中单元级控制设备与分布式I/O的通信。西门子S7-300/400系列PLC通过CPU集成的profibus-DP接口或通信处理器的profibus-DP接口、profibus-DP网络与分布式I/O（如ET200M就是典型的分布式I/O，采用的是S7-300全系列模块）通信，从而实现控制现场设备。
在S7-300/400系列PLC系统运行中，偶尔出现网络闪断致使多个设备没有规律的停机、造成生产中断现象。这种瞬间闪断出现后，主站的CPU和从站的通信模块故障指示灯并没有亮起。通过工程师站查询主站CPU诊断缓冲区信息，能看到出现网络闪断的从站站点号码。对这种故障，通常判断为profibus-DP网线受到干扰所致，解决方法是排除网线干扰或重新另辟路径敷设网线，但是还是出现多个设备无规律停机从而影响生产的现象。甚至再更换DP总线连接器、模块，问题还是没有解决。查找资料、上互联网，均没找到诊断和解决方法。发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，以快速解决问题，保障正常生产。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，不是从网线故障入手，而是从进入profibus-DP网络的从站PLC的信号入手，检测信号电压是否异常，如
异常则采取信号隔离措施以消除干扰。
其中，具体包括如下步骤：
步骤a、拆下从站PLC各个模拟量、数字量输入输出模块的前连接器，用第一测电笔测量各模块前连接器端子是否有电，由于前连接器各个端子的正常电压为DC24V，第一测电笔能测出大于100V的电压，如果第一测电笔指示灯亮证明前连接器端子存在大于100V的电压，则证明前连接器端子连接的现场信号线受到强干扰，需要加装强信号隔离装置；如果指示灯不亮证明前连接器端子不存在电压或存在小于100V的低电压，接着执行下一步骤；
步骤b、在第一测电笔指示灯不亮的情况下，接着用第二测电笔逐个测量前连接器端子对地电压，第二测电笔能测出220V以下的电压，以确认前连接器各个端子电压是否为DC24V的正常电压；
步骤c、用第二测电笔测量后，可精确获得测量电压值，如果前连接器的端子电压存在非正常电压的情况，证明前连接器端子连接的现场信号线受到弱干扰，需要加装弱信号隔离装置；
如果前连接器的端子电压存在交流非正常电压的情况，证明现场信号进入PLC的信号线受到了交流电压的感应，这些信号通过模拟量、数字量输入输出模块进一步干扰了通信接口模块（如IM153），从而干扰了网络，使网络闪断，为消除干扰，对现场进入PLC的信号通过加装弱信号隔离装置进行隔离转换后再进入PLC，然后再送电运行。
其中，步骤a中加装的强信号隔离装置为信号隔离器或继电器。
其中，第一测电笔为氖泡式测电笔，氖泡式测电笔能测出100V以上电压，
其中，第二测电笔为万用表、示波器、数显式测电笔的一种。
其中，步骤c中，加装的弱信号隔离装置为继电器。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：本发明不拘泥于书本，将理论与实践相结合，并敢于突破传统方法，大胆创新，打破常规网线干扰解决方法而探索出的一种新型的profibus-DP网络故障诊断及解决方法，填补了相关方法的空白，对维护西门子PLC的技术人员具有极高的借鉴意义，同时也为公司节省了外聘西门子专家诊断费用数万元。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明公开了一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，不是从网线故障入手，而是从进入profibus-DP网络的从站PLC的信号入手，检测信号传输是否异常，如异常则采取信号隔离措施以消除干扰；如果经测量发现前连接器的端子电压非正常，则根据非正常电压数值大小情况，采用强信号隔离装置或弱信号隔离装置进行消除干扰。
具体包括如下步骤：
步骤a、拆下从站PLC各个模拟量、数字量输入输出模块的前连接器，用第一测电笔测量各模块前连接器端子是否有电，由于前连接器各个端子的正常电压为DC24V，第一测电笔能测出大于100V的电压，如果第一测电笔指示灯亮证明前连接器端子存在大于100V的电压，则证明前连接器端子连接的现场信号线受到强干扰，需要加装强信号隔离装置；如果指示灯不亮证明前连接器端子不存在电压或存在小于100V的低电压，接着执行下一步骤；
步骤b、在第一测电笔指示灯不亮的情况下，接着用第二测电笔逐个测量前连接器端子对地电压，第二测电笔能测出220V以下的电压，并且检测精度更高、量程更宽泛，可以确认前连接器各个端子电压是否为DC24V的正常电压；
步骤c、用第二测电笔测量后，如果前连接器的端子电压存在非正常电压的情况，证明前连接器端子连接的现场信号线受到弱干扰，需要加装弱信号隔离装置；此时加装的弱信号隔离装置为继电器。强信号隔离装置和弱信号隔离装置根据具体参数数值大小进行选用。
如果前连接器的端子电压存在交流非正常电压的情况，证明现场信号进入PLC的信号线受到了交流电压的感应（前连接器各个端子的电压波动值可以为AC20V-AC90V的电压，比如有的为AC30V，有的为AC60V，有的为AC90V），这些信号通过模拟量、数字量输入输出模块进一步干扰了通信接口模块IM153，从而干扰了网络，使网络闪断，为消除干扰，对现场进入PLC的信号通过加装弱信号隔离装置进行隔离转换后再进入PLC，然后再送电运行。
前连接器各个端子的正常电压为DC24V电压。 第一测电笔为氖泡式测电笔。氖泡式测电笔能测出100V以上的电压，第二测电笔为万用表、示波器、数显式测电笔的一种。一开始使用氖泡式测电笔而不采用示波器是因为现场人员随身携带氖泡式测电笔，测试方便，并且该测电笔受到的干扰小，便于下一步骤的判断。
本发明的技术人员不迷信某一种工具，在第一测电笔没测出电压的情况下，又采用示波器测量。因各种测电器能测出电压范围是不尽相同的，如氖泡式测电笔能测出大于100V电压,而数显式测电笔能测出大于12V电压。
本发明的profibus-DP网络故障诊断及解决方法，是2019年4月中旬本发明的技术人员亲自实践获得的方法。其所任职的单位铁前事业部槽下PLC出现网络闪断致使上料皮带和振动筛等16台设备无规律停机、无法实现自动运行、只能采用手动维持生产，影响生产20多天，导致生产效率极其低下，在长时间问题未得到解决、欲找西门子公司解决的情况下，技术人员带队到现场进行诊断。对于这种很隐蔽、并且扑朔迷离的故障现象，最初也没找到合适的解决方法，经过3天3夜的奋战，是在采用传统诊断方法和查找profibus-DP网络故障诊断方法均无效的情况下，打破常规探索出的一种新型profibus-DP网络故障诊断及解决方法，在技术人员20多年的职业生涯中，也是第一次遇到，所以具有里程碑式的意义。

Claims (5)

1.一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，其特征在于：不是从网线故障入手，而是从进入profibus-DP网络的从站PLC的信号入手，从站PLC为ET200M，检测信号电压是否异常，如异常则采取信号隔离措施以消除干扰；
具体包括如下步骤：
步骤a、拆下从站PLC各个模拟量、数字量输入输出模块的前连接器，用第一测电笔测量各模块前连接器端子是否有电；从站PLC各个模拟量、数字量输入输出模块的输入、输出电压为DC24V，前连接器各个端子的正常电压也为DC24V，第一测电笔能测出大于100V的电压，如果第一测电笔指示灯亮证明前连接器端子存在大于100V的电压，则证明前连接器端子连接的现场信号线受到强干扰，需要加装强信号隔离装置；如果指示灯不亮证明前连接器端子不存在电压或存在小于100V的低电压，接着执行下一步骤；
步骤b、在第一测电笔指示灯不亮的情况下，接着用第二测电笔逐个测量前连接器端子对地电压，第二测电笔能测出220V以下的电压，以确认前连接器各个端子电压是否为DC24V的正常电压，也就是确认前连接器各个端子电压是否存在大于24V小于100V的电压；
步骤c、用第二测电笔测量后，如果前连接器的端子电压存在交流非正常电压的情况，证明前连接器端子连接的现场信号线受到弱干扰，需要加装弱信号隔离装置；
如果前连接器的端子电压存在交流非正常电压的情况，证明现场信号进入PLC的信号线受到了交流电压的感应，这些信号通过模拟量、数字量输入输出模块进一步干扰了通信接口模块，从而干扰了网络，使网络闪断；为消除干扰，对现场进入PLC的信号通过加装弱信号隔离装置进行隔离转换后再进入PLC，然后再送电运行。
2.根据权利要求1所述的一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，其特征在于：步骤a中加装的强信号隔离装置为信号隔离器或继电器。
3.根据权利要求2所述的一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，其特征在于：第一测电笔为氖泡式测电笔。
4.根据权利要求3所述的一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，其特征在于：第二测电笔为万用表、示波器、数显式测电笔的一种。
5.根据权利要求4所述的一种profibus-DP网络故障诊断及解决方法，其特征在于：步骤c中，加装的弱信号隔离装置为继电器。
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