可避免的24V电源接地故障

ID:26188 · 发表于 2015-5-28 00:46

有一套真空浸渍系统运行大概有2年多了，厂家已经不保修。有一次控制系统出现故障，把我叫过去看看。

我打开控制柜，看到是S7300的系统。故障现象：S7300CPU和扩展模块上的指示灯不断地的亮灭，看上去象是整个系统上电、重启、一会又断电，如此循环。

我一般随身带一块万用表，怀疑那里有问题，就先用表量一量电压、电流等是否在合理范围。很自然，我拿出表量CPU的24V供电是否正常，还真是24V供电不正常，电压时有时无大幅波动，最高电压到不了24V。整个控制系统是由一块铁壳的24V开关电源供电，不是这个电源坏了，就是外面线路有短路类故障导致电源过载。

所以拆掉电源上的输出线，量电源输出电压，24V正常，电源暂时认为是好的。再量24V负载线路与0V线间的电阻，非常小，很显然某个地方短路了。目前的开关电源都是有输出短保护的，当电源检测到短路（实质就是电流过大）时关闭电源输出（保护），隔一段时间，再恢复输出，若短路仍存在，会再次保护，所以看到的故障现象就是CPU不断地重启。接下来就是排查是哪里短路了，方法没什么可讲的，就是分区拆24V线，量对0V的电阻，最后查出来是一个油位开关的24V对0V短路。

这个油位开关装在真空罐内的地面上，地面钢板上设有一个洞，若罐内浸渍油漏出，会汇流至此洞，油位开关（浮球）动作，由S7300检测并报警。由于油气的长期侵蚀，油位开关的导线外绝缘受损，与罐体钢板搭通，而罐体和0V是同电位（接地），所以开关上的24V与0V就短路了。

这类故障其实很常见，写一写也没什么可圈可点的地方。

我想说的是，这套系统在设计上存在不合理的地方。PLC的开关量输入点是双向的，公共点可接0V，也可接24V，对PLC来讲没什么区别，但在一个控制系统中，公共点接什么是有讲究的。

我们知道没有不出故障的系统，因此在设计系统时就要把可能的故障因素考虑在内。当出现故障时，希望它是局部的，至少影响是局部的，也希望故障很容易定位。

一般的系统，直流电源的0V是和地、机壳等同电位的。在一个0V接输入公共的系统中，24V线被送到了每一个开关量传感器上，任何的绝缘故障都可能导致24V对地（0V）短路，影响是系统级的；并且，如果是开关量输入线对地绝缘不好，也可能此线上的信号送不到PLC的输入，成为控制的一个隐性故障。如果是24V接公共输入，送到开关量传感器的是0V线，它若对地短路，不会造成故障；另一方面，开关量输入线若是绝缘不好，对地（0V）有漏电，等同于PLC有输入，是一个误动作信号，很容易识别，故障范围也仅限于该输入。

所以，如果没有特别的原因，PLC的开关量输入公共点应接24V。就象前面写的油位开关故障，若是24V接公共的系统，顶多是油位开关误报，不会影响系统运行。

ID:243590 · 发表于 2017-10-28 00:50

我对您的说法有些疑问，可以留个联系方式吗？比如w或者phone或者邮箱

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