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[摘要]随着计算机控制技术的迅速发展,以微处理器为核心的可编程序控制器(PLC)已逐步替代继电器控制,在工业上的应用极为广泛。并且在我们油田电动钻机控制系统里的应用也是越来越多。但是PLc通讯故障在石油钻井现场出现的频率较大,危害也极大。直接导致施工的停产,甚至能导致设备的损坏。如何快速的排除此类故障,显得尤为重要。
[关键词]PLc通讯故障 干扰 24V电源 模块 通讯线
1故障概况及现象
PLC通讯故障是由于系统的通讯中断而导致电气设备控制系统的瘫痪。控制系统的失灵会导致绞车,转盘,泥浆泵无法正常使用,进而导致生产停止。PLC通讯故障的典型的特征如下:
最直观的就是司钻操作台所有指示灯和仪表均无法正常指示。
司钻操作台所有的控制系统瘫痪。无法对设备进行有效控制。
在電控房内,PLC控制柜内CPU模块上面的BF灯闪烁。触摸屏上面会显示:电控系统通讯故障。
若将电控系统的通讯模式打在旁路模式及光纤通讯模式,也会导致指示灯和仪表均无指示,控制系统瘫痪。唯一不同的是PLC控制柜内CPU上面的BF灯不会闪烁,触摸屏上面也不会报系统通讯故障。曾经也遇到过通讯选择开关触点损坏而导致PLC控制系统的瘫痪。所以在界定PLC通讯故障前必须要确定通讯模式选择开关是否在正确的位置。避免走入误区。
2通讯故障分类及处理方法
2.1事故原因大致可以分为四种情况
(1)通讯线或者接插件坏;
(2)子站的地址或者终端电阻设置不对;
(3)电气元件的烧坏如:REPEATER,DP插头,IMl53接口模块等等。
(4)通讯电缆被干扰。
2.2通讯故障处理方法
(1)排查起来可以遵循有简到难,由简到繁的原则,必要的时候可以选用替换法来判断故障点。
(2)对于子站比较多的系统可以可用2分法判断故障出在哪个子钻,具体的方法是:将处于通讯系统中间的子站的终端电阻打到ON的位置。上电,看故障是否存在,若存在:检查主站到中间子站这一段是否正常。若不存在,则故障出现在中间子站到最后一个子站中间的某个子站。逐级用上述方法检查就可以了。
(3)若具备step7软件操作能力,可使用step7软件里面的监控功能,能大致判断通讯故障的中断点。
3 PEG通讯故障的处理
3.1若通讯故障发生在设备搬家安装的第一次上电
则极有可能是紫色双绞线的问题,就需要重点检查通讯线:
(1)快速接插件有无插好。
(2)接插件有无进水,接插件内的焊接是否牢固。
(3)通讯线有无短接或者是断接(包括屏蔽线也要检查)。有条件的可以直接换一根通讯线看看是否正常。因此在设备的搬迁安装过程中一定要保护好通讯线,避免接插件的进水,进油,通讯线被挤压或者是被砸。
3.2若通讯故障发生在正常设备运转过程中,情况就会有很多种,但排查同样是遵循有简到难,由简到繁。必要的时候可以使用替换法来判断
3.2.1通讯电缆与其他电缆互相干扰
如果出现通讯故障时而出现,时而又没有。则极有可能就是通讯电缆被其他动力电缆干扰。解决的方案就是:
(1)避免通讯电缆与动力电缆一起走线。
(2)通讯电缆屏蔽层的有效接地。
(3)必要的时候适当降低PLC通讯的比特率,能起到抗干扰的作用。如:在本人于2011年7月服务的中石化国际工程部叙利亚分公司承钻的TH10132井施工的过程中就遇到过PLC通讯被干扰的情况,通讯时断时无。针对这种情况。我采取了通讯电缆单独走线,屏蔽电缆重新接地,同时将PLC通讯的比特率降低这三种处理方式。经处理后,PLC通讯正常。
3.2.2通讯线和接插件损坏
确保通讯电缆没有断接及短接的情况,确保通讯电缆没被重物压或者砸,避免被严重的弯曲,避免通讯电缆快速接头被水或者油浸泡。必须要注意的就是屏蔽线也一定要检查。曾经在本人服务过程中也出现过屏蔽线(尤其是接插件和DP插头)未接而导致系统的通讯故障。
3.2.3 REPEATER故障:
检查REPEATER是否损坏,终端电阻设置是否正常,正常3个正常位“ON”。仔细检查各接点有无虚接。必要的时候更换REPEATER。
3.2.4子站地址和DP插头终端电阻位置不对
子站地址和DP插头终端电阻位置设置不对,导致PLC程序找不到子站,进而出现通讯故障。一般来说设备调试完成后都不会出现,出现的原因也大多是被地址或者终端电阻位置被人为不小心篡改。因此各子站的地址一定要记好,最好能做好备份。
3.2.5 DP插头的问题
主要检查DP插头的屏蔽层有没有接好,有无因震动而松动,DP插头有无损坏(例如A1,B1间电阻是否220欧姆左右)。
3.2.6 24V电源故障
检查主站和从站的24V电源是否正常,电源模块是否正常工作,电源到模块的各点有没有虚接的情况。
3.2.7隔离栅故障
检查隔离栅是否正常工作先检查确认24V电源是否正常(接口模块是否有指示);若无电,确认PLC柜内微压信号转换的安全栅是否正常工作;在电控房柜门上增加选择开关(测试/工作),装在柜内,(若无隔离栅则另当别论)
3.2.8司钻台IM153接口模块故障
检查司钻台IM153接口模块是否正常,必要的时候可以考虑更换IM153模块。
4防范措施
做好防范措施能有效的避免PLC通讯故障的发生,主要可以从以下几个方面着手:
(1)备料要充分,主要是通讯电缆,通讯电缆接插件(尤其是公头),DP插头,24V电源,安全栅等等。
(2)做好子站地址的备份,将各子站的地址要记好,这样就算被误改后能及时的改过来。
(3)保护好双绞线,避免被重物压或者砸,避免被严重的弯曲。避免快速接头被水或者油浸泡,尤其是在井队搬迁安装过程中。
(4)做好屏蔽线的有效接地,尽量避免与动力电缆一起走线,避免被动力电缆干扰。
(5)在PLC通讯系统的间歇期可以检查通讯电缆接插件有无松动,DP插头有无松动,通讯电缆是否良好等等。
[关键词]PLc通讯故障 干扰 24V电源 模块 通讯线
1故障概况及现象
PLC通讯故障是由于系统的通讯中断而导致电气设备控制系统的瘫痪。控制系统的失灵会导致绞车,转盘,泥浆泵无法正常使用,进而导致生产停止。PLC通讯故障的典型的特征如下:
最直观的就是司钻操作台所有指示灯和仪表均无法正常指示。
司钻操作台所有的控制系统瘫痪。无法对设备进行有效控制。
在電控房内,PLC控制柜内CPU模块上面的BF灯闪烁。触摸屏上面会显示:电控系统通讯故障。
若将电控系统的通讯模式打在旁路模式及光纤通讯模式,也会导致指示灯和仪表均无指示,控制系统瘫痪。唯一不同的是PLC控制柜内CPU上面的BF灯不会闪烁,触摸屏上面也不会报系统通讯故障。曾经也遇到过通讯选择开关触点损坏而导致PLC控制系统的瘫痪。所以在界定PLC通讯故障前必须要确定通讯模式选择开关是否在正确的位置。避免走入误区。
2通讯故障分类及处理方法
2.1事故原因大致可以分为四种情况
(1)通讯线或者接插件坏;
(2)子站的地址或者终端电阻设置不对;
(3)电气元件的烧坏如:REPEATER,DP插头,IMl53接口模块等等。
(4)通讯电缆被干扰。
2.2通讯故障处理方法
(1)排查起来可以遵循有简到难,由简到繁的原则,必要的时候可以选用替换法来判断故障点。
(2)对于子站比较多的系统可以可用2分法判断故障出在哪个子钻,具体的方法是:将处于通讯系统中间的子站的终端电阻打到ON的位置。上电,看故障是否存在,若存在:检查主站到中间子站这一段是否正常。若不存在,则故障出现在中间子站到最后一个子站中间的某个子站。逐级用上述方法检查就可以了。
(3)若具备step7软件操作能力,可使用step7软件里面的监控功能,能大致判断通讯故障的中断点。
3 PEG通讯故障的处理
3.1若通讯故障发生在设备搬家安装的第一次上电
则极有可能是紫色双绞线的问题,就需要重点检查通讯线:
(1)快速接插件有无插好。
(2)接插件有无进水,接插件内的焊接是否牢固。
(3)通讯线有无短接或者是断接(包括屏蔽线也要检查)。有条件的可以直接换一根通讯线看看是否正常。因此在设备的搬迁安装过程中一定要保护好通讯线,避免接插件的进水,进油,通讯线被挤压或者是被砸。
3.2若通讯故障发生在正常设备运转过程中,情况就会有很多种,但排查同样是遵循有简到难,由简到繁。必要的时候可以使用替换法来判断
3.2.1通讯电缆与其他电缆互相干扰
如果出现通讯故障时而出现,时而又没有。则极有可能就是通讯电缆被其他动力电缆干扰。解决的方案就是:
(1)避免通讯电缆与动力电缆一起走线。
(2)通讯电缆屏蔽层的有效接地。
(3)必要的时候适当降低PLC通讯的比特率,能起到抗干扰的作用。如:在本人于2011年7月服务的中石化国际工程部叙利亚分公司承钻的TH10132井施工的过程中就遇到过PLC通讯被干扰的情况,通讯时断时无。针对这种情况。我采取了通讯电缆单独走线,屏蔽电缆重新接地,同时将PLC通讯的比特率降低这三种处理方式。经处理后,PLC通讯正常。
3.2.2通讯线和接插件损坏
确保通讯电缆没有断接及短接的情况,确保通讯电缆没被重物压或者砸,避免被严重的弯曲,避免通讯电缆快速接头被水或者油浸泡。必须要注意的就是屏蔽线也一定要检查。曾经在本人服务过程中也出现过屏蔽线(尤其是接插件和DP插头)未接而导致系统的通讯故障。
3.2.3 REPEATER故障:
检查REPEATER是否损坏,终端电阻设置是否正常,正常3个正常位“ON”。仔细检查各接点有无虚接。必要的时候更换REPEATER。
3.2.4子站地址和DP插头终端电阻位置不对
子站地址和DP插头终端电阻位置设置不对,导致PLC程序找不到子站,进而出现通讯故障。一般来说设备调试完成后都不会出现,出现的原因也大多是被地址或者终端电阻位置被人为不小心篡改。因此各子站的地址一定要记好,最好能做好备份。
3.2.5 DP插头的问题
主要检查DP插头的屏蔽层有没有接好,有无因震动而松动,DP插头有无损坏(例如A1,B1间电阻是否220欧姆左右)。
3.2.6 24V电源故障
检查主站和从站的24V电源是否正常,电源模块是否正常工作,电源到模块的各点有没有虚接的情况。
3.2.7隔离栅故障
检查隔离栅是否正常工作先检查确认24V电源是否正常(接口模块是否有指示);若无电,确认PLC柜内微压信号转换的安全栅是否正常工作;在电控房柜门上增加选择开关(测试/工作),装在柜内,(若无隔离栅则另当别论)
3.2.8司钻台IM153接口模块故障
检查司钻台IM153接口模块是否正常,必要的时候可以考虑更换IM153模块。
4防范措施
做好防范措施能有效的避免PLC通讯故障的发生,主要可以从以下几个方面着手:
(1)备料要充分,主要是通讯电缆,通讯电缆接插件(尤其是公头),DP插头,24V电源,安全栅等等。
(2)做好子站地址的备份,将各子站的地址要记好,这样就算被误改后能及时的改过来。
(3)保护好双绞线,避免被重物压或者砸,避免被严重的弯曲。避免快速接头被水或者油浸泡,尤其是在井队搬迁安装过程中。
(4)做好屏蔽线的有效接地,尽量避免与动力电缆一起走线,避免被动力电缆干扰。
(5)在PLC通讯系统的间歇期可以检查通讯电缆接插件有无松动,DP插头有无松动,通讯电缆是否良好等等。