一起分享S7-300模拟量模块的故障诊断过程

前些天,有一台S7-300控制的加热炉温度在使用中突然温度失去控制,在升温阶段内升温在较长时间也无法加热到工艺温度值。

于是,赶到现场,打开STEP7,利用硬件组态、交叉引用表等手段,很快找到了控制温度的程序段,连接好通讯在线监控,发现该温度控制输入模块(6ES7 1KF02-0AB0)的所有通道输入值,均毫无规律的大、小变化(因为这台设备使用已经有5-6年,排除初次调试的干扰问题)。到燃烧器侧查看执行器(4-20mA控制执行器开度)但温度在没有达到预设值时且未打开风阀(电动执行器),将执行器运行状态切换到手动操作,可以由人工自由控制开度(说明执行器电源、机械部分完好),故障点在执行器的模拟量4-20mA输入侧。

重新回到控制柜,打开该模块的硬件诊断在线,图示:

硬件在线诊断模块信息显示正常。

根据温度模拟量输入新建变量表,输入相应的模拟量输入地址,监控该模块8个通道的实际数据,图示:

 

该模块各通道输入数据毫无规律的瞬变。

但硬件诊断模块是“可用的”,而实际输入温度数据不是实际的真实数据,检查模块前连接器连接是可靠的,也不存在所有外部连接信号线松动现象,只能考虑模块替换法。

因为无法停止正常生产更换该模块,只能临时用常量数据27648替代使用。根据燃烧器的工况,考虑到燃烧器启动及保温时所需要的温度响应、执行器打开时所需的速率,我采用直接输出最大值来临时控制加热炉温度,修改后的其中通过通道程序段图示:

 

保存工程项目将修改后程序下载到cpu,回到执行器侧查看,执行器由于临时给定了一个常量能够被缓慢打开处于升温阶段,温度明显呈上升趋势,说明该模块确实硬件故障了,而模拟量输出模块运行正常的,待停机后更换该模块。

6ES7 1KF02-0AB0模块故障诊断信息:

打开模块数据手册,根据现场接线情况,发现该模块没有完全按手册中的接线进行,图示:

 

这个需要在更换新模块时进行等电位连接,这可能是造成模块硬件故障的其中一个原因。

在硬件诊断窗口没有查看到模块的一些诊断信息,在手册技术规格里找到的答案,图示:

 

S7-300模块手册,P374页列举了各模拟量输入模块的基本特性,图示:

通过这个事例,望同行在遇到相似模块故障时,不要轻易给硬件诊断信息所迷惑,手册的参考是非常重要的一项工作内容。

 

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