富士SX電控系統(tǒng)通訊故障的分析與處理

毛慧樑

上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司 上海 200125

0 引言

隨著可編程控制技術(shù)與電力電子技術(shù)的發(fā)展，由PLC和變頻器組成的電控系統(tǒng)已經(jīng)成為碼頭起重機(jī)的控制中樞和標(biāo)準(zhǔn)配置。電控系統(tǒng)的正常工作是起重機(jī)安全、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)，也能使維修人員方便快捷地對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備故障。不過(guò)一旦電控系統(tǒng)發(fā)生通訊故障，將導(dǎo)致整個(gè)電控系統(tǒng)停擺。不同于一般的電氣故障，在出現(xiàn)通訊故障時(shí)，PLC系統(tǒng)就已無(wú)法正常運(yùn)行，因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)程序監(jiān)控、程序強(qiáng)制等操作。平時(shí)維修人員可依賴(lài)的HMI設(shè)備也成為擺設(shè)，這種情況下經(jīng)驗(yàn)不足的維修人員常感到束手無(wú)策。若故障發(fā)生在班輪作業(yè)時(shí)，更將嚴(yán)重影響碼頭的正常裝卸作業(yè)。因此，要求維修人員盡快找到問(wèn)題的根源，及時(shí)解決通訊故障，使設(shè)備重新恢復(fù)正常運(yùn)行。

1 故障案例

某國(guó)外集裝箱碼頭的1臺(tái)富士電控岸邊集裝箱起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)岸橋）在作業(yè)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不明原因的機(jī)構(gòu)急停，且每天都會(huì)報(bào)警2、3次，維修人員檢查后發(fā)現(xiàn)：故障發(fā)生時(shí)CPU模塊上報(bào)Error和Alarm雙紅燈狀態(tài)，將PLC的控制電源斷掉再重新送上后又一切正常，但再過(guò)一段時(shí)間又會(huì)報(bào)相同的故障。由于無(wú)法預(yù)測(cè)故障發(fā)生的具體時(shí)間，有時(shí)甚至?xí)谄鹕?、小?chē)高速運(yùn)行中發(fā)生故障，使結(jié)構(gòu)晃動(dòng)厲害。這種問(wèn)題已持續(xù)一段時(shí)間，但維修人員始終無(wú)法找到問(wèn)題的原因并徹底解決。

2 富士SX電控系統(tǒng)

富士SX電控系統(tǒng)主要由富士Micrex-SX系列可編程控制器、富士Frenic系列變頻驅(qū)動(dòng)器以及各種配件組成，具有性能優(yōu)越、運(yùn)行穩(wěn)定、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)。SX總線(xiàn)是一條用于連接富士Micrex-SX系列可編程控制器和富士驅(qū)動(dòng)器的高速數(shù)據(jù)總線(xiàn)，是一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的頭尾兩端都需要接上SX終端插頭。所有的PLC模塊都必須安裝在基板上，每塊基板上至少要安裝1塊電源模塊和1塊非電源模塊?；迮c基板之間使用SX通訊線(xiàn)來(lái)連接，每塊基板的SX通訊線(xiàn)插槽分為IN和OUT，連接時(shí)SX通訊線(xiàn)的一頭接IN，則另一頭接OUT。

一個(gè)地點(diǎn)的SX通訊線(xiàn)總長(zhǎng)度最多為25 m，超過(guò)25 m則需配置中繼器來(lái)放大SX通訊信號(hào)。當(dāng)2個(gè)基板之間距離較長(zhǎng)時(shí)，一般推薦使用光纜模塊通過(guò)光纜連接，2個(gè)光纜模塊之間允許的最大傳送距離為3 km（允許損耗9 dB）。PLC基板與驅(qū)動(dòng)器之間由SX通訊線(xiàn)連接，這需要在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)安裝SX通訊選項(xiàng)卡。圖1為富士SX通訊系統(tǒng)。

圖1 富士SX電控系統(tǒng)

3 通訊故障的檢測(cè)與識(shí)別

3.1 程序側(cè)的模塊故障檢測(cè)

在所有硬件PLC模塊安裝好后，還需在富士PLC配套軟件D300win的System Definition中將PLC模塊逐一進(jìn)行注冊(cè)，并分配不同的SX總線(xiàn)地址，這樣模塊才能正常使用（System Definition是PLC程序的一部分）。此外，在CPU模塊的系統(tǒng)內(nèi)存中有一部分固定地址范圍，用于表示每個(gè)模塊的SX總線(xiàn)配置信息和SX總線(xiàn)故障信息。通過(guò)配置信息與故障信息的組合可表示SX總線(xiàn)上所有模塊的狀態(tài)。

由表1可知，僅當(dāng)配置信息為1且故障信息為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的模塊才正常。因此，可在PLC程序中依據(jù)表1內(nèi)容編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序，以判斷每個(gè)模塊的狀態(tài)是否正常（見(jiàn)圖2）。程序的輸出點(diǎn)可作為起重機(jī)控制合的條件，也可將對(duì)應(yīng)的故障輸出到HMI設(shè)備，供維修人員參考。

表1 利用CPU系統(tǒng)內(nèi)存中的相關(guān)信息判斷模塊的狀態(tài)

圖2 PLC模塊通訊故障的判斷程序

這種通過(guò)PLC程序來(lái)判斷模塊故障的方式僅適用于較輕微的故障（即CPU仍能正常運(yùn)行）。在D300win軟件的System Definition中，進(jìn)入CPU模塊屬性頁(yè)面，可將所有已注冊(cè)的模塊（CPU模塊除外）添加到故障弱化列表中以激活故障弱化功能（見(jiàn)圖3），這樣即使某個(gè)模塊出現(xiàn)輕微故障，也不會(huì)影響CPU的正常運(yùn)行。但是，如果模塊發(fā)生的是致命故障，將導(dǎo)致CPU停止運(yùn)行，程序邏輯也將停止掃描執(zhí)行，則圖2中的模塊故障檢測(cè)程序即失去作用。

圖3 根據(jù)需要將指定的PLC模塊添加到故障弱化列表

3.2 驅(qū)動(dòng)器側(cè)的通訊故障檢測(cè)

驅(qū)動(dòng)器與PLC模塊之間也是通過(guò)SX通訊線(xiàn)連接的，驅(qū)動(dòng)器與PLC之間的通訊遵循某一固定格式。若驅(qū)動(dòng)器與PLC之間的SX通訊連接出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致PLC程序?qū)﹄姍C(jī)速度控制的失效，釀成嚴(yán)重后果。為了防止這種情況的發(fā)生，在驅(qū)動(dòng)器與PLC之間的SX通訊協(xié)議中增加2個(gè)Bit的觸發(fā)信號(hào)（Toggle信號(hào)），用于判斷SX通訊是否正常。

如圖4所示，驅(qū)動(dòng)器與PLC之間SX通訊故障檢測(cè)機(jī)理為：1）當(dāng)SX通訊建立時(shí)，從PLC定期發(fā)送2位觸發(fā)器信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，按00?01?10?11的順序發(fā)送；2）驅(qū)動(dòng)器把接收到的觸發(fā)器信號(hào)再原封不動(dòng)地反饋給PLC；3）由于2位觸發(fā)器信號(hào)是按照一定順序、一定規(guī)律發(fā)送的，若驅(qū)動(dòng)器在運(yùn)行中檢測(cè)到觸發(fā)器信號(hào)異常時(shí)（如接收的信號(hào)一直不變或未按正確的順序來(lái)變化時(shí)），則驅(qū)動(dòng)器會(huì)報(bào)Ar_1故障，并立刻停止輸出，使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。上述檢測(cè)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)需要PLC和驅(qū)動(dòng)器的配合：

圖4 驅(qū)動(dòng)器與PLC之間SX通訊故障的檢測(cè)機(jī)理

1）在驅(qū)動(dòng)器側(cè) 需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)，以激活SX通訊故障監(jiān)測(cè)的功能；還可設(shè)置參數(shù)來(lái)決定Ar_1故障報(bào)出之前的延時(shí)時(shí)間，以及報(bào)出Ar_1故障以后是否立即停止驅(qū)動(dòng)器的輸出等。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都應(yīng)進(jìn)行正確的參數(shù)設(shè)置，以確保SX通訊監(jiān)測(cè)功能正常。

2)在PLC側(cè) 需要編寫(xiě)相應(yīng)的程序邏輯，以保證2位觸發(fā)器信號(hào)能按照00?01?10?11的順序變化，并定期發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器（如每100 ms發(fā)送1次）。此外，在程序中也可定義一些故障連鎖邏輯（軟件故障），將這些連鎖邏輯作為各個(gè)機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)行的必要條件。每個(gè)帶有驅(qū)動(dòng)器的機(jī)構(gòu)都應(yīng)編寫(xiě)一段類(lèi)似的程序。從程序側(cè)或驅(qū)動(dòng)器側(cè)報(bào)出的通訊故障，一般都可通過(guò)復(fù)位按鈕或斷電重啟的方法暫時(shí)復(fù)位掉，不過(guò)若頻繁報(bào)故障，則必須引起重視并及時(shí)徹底排查（見(jiàn)圖5）。

圖5 PLC與起升驅(qū)動(dòng)器之間SX通訊故障的判斷程序

3.3 通過(guò)CPU模塊上的指示燈提示故障

如圖6所示，通過(guò)CPU模塊指示燈可直觀(guān)地了解當(dāng)前SX系統(tǒng)的狀態(tài)。當(dāng)SX通訊故障的程度較輕微時(shí)，通常以驅(qū)動(dòng)器故障代碼或程序邏輯的形式來(lái)報(bào)出故障，此時(shí)雖有故障但CPU模塊仍可正常運(yùn)行（圖6中輕微故障）。不過(guò)，當(dāng)SX通訊故障的程度嚴(yán)重時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致CPU模塊停止運(yùn)行。按照嚴(yán)重程度又可分為單紅故障和雙紅故障2種。

圖6 不同狀態(tài)下CPU模塊上指示燈情況（ONL是online的縮寫(xiě)）

一般在起重機(jī)的電氣房?jī)?nèi)都會(huì)安裝有工控機(jī)，并通過(guò)Ethernet網(wǎng)絡(luò)和富士PLC連接（需安裝專(zhuān)用的富士Ethernet通訊模塊），主要目的是方便用戶(hù)進(jìn)行程序監(jiān)控、驅(qū)動(dòng)器參數(shù)讀取、起重機(jī)管理系統(tǒng)（CMS）監(jiān)控等。當(dāng)單紅故障時(shí)，富士PLC與工控機(jī)之間的Ethernet連接仍有效，用戶(hù)仍可通過(guò)工控機(jī)進(jìn)行程序修改、程序下載等操作。當(dāng)雙紅故障時(shí)，Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接無(wú)效，用戶(hù)必須使用筆記本電腦通過(guò)USB連線(xiàn)直接與富士PLC進(jìn)行連接（CPU模塊上自帶USB接口），從而進(jìn)行程序修改、下載的操作，這是單紅故障與雙紅故障的區(qū)別。

4 通訊故障的原因分析

造成SX通訊故障的原因大致可分為硬件本身?yè)p壞、軟硬件不匹配、其他外部原因等3類(lèi)。

4.1 硬件本身?yè)p壞

即整個(gè)SX系統(tǒng)中存在1個(gè)或多個(gè)器件本身故障或損壞，硬件包括各種PLC模塊（CPU、電源、I/O、通訊模塊等）、PLC底板、SX通訊線(xiàn)、SX終端接頭以及安裝在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的SX通訊卡等，這類(lèi)故障一般會(huì)導(dǎo)致雙紅故障。

4.2 軟硬件不匹配

軟件設(shè)置與硬件安裝不匹配，即實(shí)際安裝的各系統(tǒng)硬件本身都正常，但在PLC程序System Definition中的配置與實(shí)際安裝的硬件不匹配，這種不匹配表現(xiàn)在：

1）程序中配置的硬件數(shù)量與實(shí)際安裝的不一致；

2）程序中配置的硬件型號(hào)與實(shí)際安裝的不一致；

3）程序中配置的硬件排列順序與實(shí)際安裝的不一致；

4）驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的設(shè)置不正確也可能導(dǎo)致不匹配，如前述驅(qū)動(dòng)器與PLC模塊之間是通過(guò)SX通訊線(xiàn)連接的，驅(qū)動(dòng)器與PLC之間的通訊遵循某一固定格式。富士SX系統(tǒng)支持3種不同的傳輸格式：8W+8W標(biāo)準(zhǔn)模式(輸入8個(gè)字輸出8個(gè)字）、4W+12W監(jiān)控模式、29W+22W高級(jí)模式。通過(guò)設(shè)置驅(qū)動(dòng)器內(nèi)相關(guān)參數(shù)的值來(lái)決定采用傳輸格式。同樣，在PLC程序的System Definition配置中也要選擇相應(yīng)傳輸格式的驅(qū)動(dòng)器。若驅(qū)動(dòng)器參數(shù)與程序配置所選擇的傳輸格式不一致，也將導(dǎo)致通訊故障，這類(lèi)由軟件與硬件不匹配產(chǎn)生的通訊故障一般會(huì)導(dǎo)致單紅故障。

4.3 其他外部原因

這類(lèi)原因一般是指由于通訊線(xiàn)在設(shè)計(jì)、安裝、排布等的過(guò)程中考慮不周，使SX通訊信號(hào)受到外部干擾或信號(hào)衰減而產(chǎn)生的故障，可能有幾種情況：

1）SX通訊線(xiàn)排布不當(dāng) SX通訊線(xiàn)中傳輸?shù)氖歉哳l弱電信號(hào)，在施工走線(xiàn)時(shí)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電電纜，有條件時(shí)可套金屬軟管，并將軟管可靠接地。若需要符合CE標(biāo)準(zhǔn)，還必須在每一根SX通訊線(xiàn)的兩端安裝鐵氧體磁環(huán)。通訊光纜在排布時(shí)應(yīng)注意避免彎曲半徑過(guò)小，以防止過(guò)度彎折導(dǎo)致的光纜損壞。

2）SX通訊線(xiàn)過(guò)長(zhǎng) SX通訊線(xiàn)在一個(gè)地點(diǎn)的總長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，若該長(zhǎng)度大于25 m（如岸橋的電氣房?jī)?nèi)底板、模塊、驅(qū)動(dòng)器數(shù)量較多時(shí)），這種情況必須加裝SX通訊中繼器來(lái)放大信號(hào)強(qiáng)度，否則會(huì)使SX通訊信號(hào)在傳輸時(shí)過(guò)度衰減，造成通訊故障。

3）SX通訊線(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題或使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使屏蔽性能、傳輸性能下降，若發(fā)現(xiàn)頻繁報(bào)通訊故障，并確認(rèn)是某一段通訊線(xiàn)問(wèn)題的，應(yīng)及時(shí)更換新的通訊線(xiàn)。同樣，老舊機(jī)器的光纜可考慮重新測(cè)試其傳輸損耗，并根據(jù)情況更換備用光纜芯線(xiàn)或更換光纜。

4）SX通訊線(xiàn)接頭未可靠固定或連接 起重機(jī)在運(yùn)行時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，隨著時(shí)間的推移會(huì)使接頭松動(dòng)，從而導(dǎo)致通訊故障。光纜在中間連接盒的對(duì)接接頭做得不好、SX通訊線(xiàn)的水晶頭子未壓好等都可能導(dǎo)致通訊故障。

這類(lèi)由于外部原因?qū)е碌耐ㄓ嵐收?，可能?bào)單紅故障，也可能報(bào)雙紅故障，甚至可能暫不影響CPU的運(yùn)行，但卻是安全隱患。

5 富士SX通訊故障的處理方法和步驟

5.1 初步了解故障情況

由CPU模塊上指示燈狀態(tài)可知故障的嚴(yán)重程度，還可通過(guò)查看軟件中SX通訊故障的診斷信息了解故障的詳細(xì)情況。在D300win軟件中，故障診斷信息的查看路徑為：Project Control Dialog→Failure Diagnosis→點(diǎn)擊左側(cè)CPU圖標(biāo)→點(diǎn)擊右側(cè)選項(xiàng)卡的Fatal Failure，即可顯示當(dāng)前CPU故障的詳細(xì)信息。圖7～圖9為可能遇到的故障診斷信息。

圖7 CPU模塊故障信息舉例一（單紅）

圖8 CPU模塊故障信息舉例二（單紅）

圖9 CPU模塊故障信息舉例三（雙紅）

D300win軟件中的故障信息對(duì)于前述的硬件與軟件不匹配情況有幫助，而對(duì)于另外2類(lèi)原因造成的通訊故障有可能幫助不大。當(dāng)發(fā)生雙紅故障時(shí)，雖然也能使用USB連接線(xiàn)嘗試讀取PLC軟件中的相關(guān)故障信息，但幾乎無(wú)參考意義。

在D300win軟件中，除了查看故障診斷信息外，若CPU模塊正常運(yùn)行還可查看SX總線(xiàn)數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，以判斷SX總線(xiàn)傳輸中是否有錯(cuò)誤。計(jì)數(shù)器的查看路徑為：Project Control Dialog→Failure Diagnosis…→點(diǎn)擊左側(cè)CPU圖標(biāo)→點(diǎn)擊右側(cè)選項(xiàng)卡Bus transmission，就會(huì)顯示一張SX總線(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)器列表。在正常情況下，所有計(jì)數(shù)器都應(yīng)為0（見(jiàn)圖10），若發(fā)現(xiàn)某些計(jì)數(shù)器不為0或計(jì)數(shù)器的值正在累加，則表示SX總線(xiàn)數(shù)據(jù)在傳輸中有錯(cuò)誤。

圖10 SX總線(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器列表

5.2 使用排除法和兩分法定位到具體的故障點(diǎn)

這一步是故障排查中最重要的，因?yàn)檐浖薪?jīng)常無(wú)法直接提示SX通訊故障的具體位置，需要按部就班地進(jìn)行排查。

岸橋和輪胎式集裝箱起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)橋）都是集裝箱碼頭的主要作業(yè)設(shè)備，場(chǎng)橋的電控系統(tǒng)比岸橋的要簡(jiǎn)單（場(chǎng)橋體積小，需要控制的設(shè)備較少，對(duì)應(yīng)需要的輸入輸出點(diǎn)較少，則系統(tǒng)中PLC底板數(shù)量、模塊數(shù)量也相對(duì)較少），但處理通訊故障的思路和方法一致。所以，為了簡(jiǎn)便說(shuō)明，本文以場(chǎng)橋電控系統(tǒng)為例來(lái)介紹。

故障排查前的重要注意事項(xiàng)：由于在故障排查時(shí)需要插拔SX通訊回路中的一些硬件（包括PLC模塊、變頻器內(nèi)的SX通訊卡、SX通訊線(xiàn)、SX終端插頭、光纜跳線(xiàn)等），在硬件插拔前務(wù)必切斷PLC模塊的控制電源和驅(qū)動(dòng)器的控制電源，否則帶電插拔很可能會(huì)損壞硬件。

由圖11可知，電氣房與司機(jī)室的PLC站點(diǎn)之間由于距離較遠(yuǎn)，所以用光纜連接，而電氣房或司機(jī)室內(nèi)部各PLC站點(diǎn)之間都用SX通訊線(xiàn)來(lái)連接，SX通訊系統(tǒng)的頭尾必須安裝SX終端插頭，以形成環(huán)形結(jié)構(gòu)。

圖11 典型的場(chǎng)橋富士SX電控系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)圖

與通訊結(jié)構(gòu)圖相對(duì)應(yīng)的D300win軟件中的System Definition設(shè)置如圖12所示（光纜模塊可不必注冊(cè)）。當(dāng)發(fā)生通訊故障后，為了定位具體故障點(diǎn)，可將該電控系統(tǒng)分為電氣房和司機(jī)室2部分。然后嘗試將司機(jī)室部分脫開(kāi)，組成新的較小的SX系統(tǒng)。為了組成該SX系統(tǒng)，需在軟件和硬件上分別進(jìn)行修改：

圖12 與實(shí)際通訊結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的D300win中system definition配置

1)軟件 應(yīng)修改程序的系統(tǒng)定義，在D300win的System Definition頁(yè)面上方有一排功能按鈕（見(jiàn)圖13），使用其中的 No equipment按鈕(將一塊模塊脫開(kāi)，使之不參與程序掃描)或No equipment batch setting按鈕(將一塊底板上的所有模塊脫開(kāi)，使之不參與掃描，且僅選中底板時(shí)有效)將所有司機(jī)室的底板、模塊等暫時(shí)開(kāi)（即不參與程序掃描，脫開(kāi)后該硬件左側(cè)的圖標(biāo)上會(huì)有紅鉤標(biāo)記，見(jiàn)圖14紅框中的部分），然后重新編譯并下載程序。

圖13 D300win軟件中System definition頁(yè)面上方的功能欄

2)硬件 為了與軟件定義相匹配，應(yīng)將司機(jī)室的所有器件脫開(kāi)（僅需脫開(kāi)電氣房的光纜模塊即可）。修改以后的軟件配置和硬件連接如圖14所示。

圖14 將司機(jī)室部分脫開(kāi)以后的硬件和軟件配置

將司機(jī)室部分脫開(kāi)并重新送電后，若CPU正常工作（雙綠燈），則說(shuō)明問(wèn)題在電氣房外部；若仍有故障（單紅或雙紅），則說(shuō)明問(wèn)題在電氣房?jī)?nèi)部；假設(shè)以上嘗試后故障依舊，則問(wèn)題在電氣房?jī)?nèi)部。由于電氣房?jī)?nèi)部的器件較多，若逐個(gè)模塊用排除法則太費(fèi)時(shí)。因此，可將電氣房?jī)?nèi)部的器件再一分為二，帶有CPU的部分又能組成一個(gè)新的更小的SX系統(tǒng)。例如，將電氣房?jī)?nèi)的所有變頻器也脫開(kāi)連接，同樣需同時(shí)在軟件和硬件上進(jìn)行修改。修改后的軟硬件設(shè)置如圖15所示。

圖15 將司機(jī)室模塊和4個(gè)驅(qū)動(dòng)器都脫開(kāi)以后的硬件、軟件配置

經(jīng)過(guò)上述修改并下載程序重新送電后，假設(shè)故障已消除，說(shuō)明問(wèn)題就在4個(gè)變頻器中間（可能是變頻器間的SX通訊線(xiàn)，也可能是變頻器內(nèi)的SX通訊卡或參數(shù)設(shè)定問(wèn)題等），可將這4個(gè)變頻器再一分為二，把其中的2個(gè)變頻器（起升變頻器和小車(chē)變頻器）利用No equipment release按鈕(將一塊模塊或一塊底板上的所有模塊重新加入程序掃描)重新加入程序掃描，組成一個(gè)新的稍大一些的SX系統(tǒng)（注意此時(shí)需調(diào)整終端插頭位置，確保SX系統(tǒng)的頭和尾各有一個(gè)終端插頭），見(jiàn)圖16。

圖16 將司機(jī)室模塊和2個(gè)驅(qū)動(dòng)器脫開(kāi)以后的硬件、軟件配置

以此類(lèi)推，繼續(xù)排查，直到找到具體的故障點(diǎn)。在上述排查過(guò)程中，假設(shè)有且只有1個(gè)故障點(diǎn)。對(duì)于多個(gè)故障點(diǎn)的情況可采用相同方法逐一查找，不再贅述。一般地，場(chǎng)橋電控使用3、4次的排除法和兩分法即可準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)。

在使用排除法將系統(tǒng)不斷縮小時(shí)，至少要保留1塊底板、1個(gè)電源模塊、1個(gè)CPU模塊和2個(gè)終端插頭，形成最小SX系統(tǒng)（見(jiàn)圖17）。若最小系統(tǒng)模式下仍報(bào)雙紅燈故障，則說(shuō)明某個(gè)器件出現(xiàn)硬件損壞，只能逐一替換進(jìn)行排查。

圖17 最小SX系統(tǒng)

5.3 根據(jù)故障點(diǎn)具體情況，采取措施解決故障

若是純硬件故障，則使用相同型號(hào)的備件進(jìn)行替換（平時(shí)用戶(hù)應(yīng)準(zhǔn)備一些常用的模塊、板卡、SX通訊線(xiàn)、SX終端插頭等，以備不時(shí)之需，起重機(jī)制造商一般會(huì)推薦一些常用的備件，用戶(hù)可根據(jù)需要進(jìn)行采購(gòu)）；若是軟硬件不一致問(wèn)題，則只需逐一核對(duì)硬件信息、修改D300win軟件中System Definition的設(shè)置即可；若排除了這2種情況，則可能是外部原因造成的故障，可嘗試將通訊線(xiàn)重新插拔一下、更換通訊線(xiàn)、將通訊線(xiàn)重新排布、重新制作通訊線(xiàn)的接頭等措施。

在CPU正常運(yùn)行期間，監(jiān)控SX總線(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器列表，發(fā)現(xiàn)其中有幾個(gè)計(jì)數(shù)器的值在持續(xù)增加，若維持現(xiàn)狀，則數(shù)小時(shí)后當(dāng)所有錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器累計(jì)值之和大于某個(gè)預(yù)設(shè)值（如99999）時(shí)CPU模塊就會(huì)報(bào)雙紅故障，并導(dǎo)致機(jī)構(gòu)急停。且每次將PLC斷電重啟后，這些計(jì)數(shù)器的值都會(huì)重新歸零，系統(tǒng)就又能正常工作。這就是該系統(tǒng)不定期地報(bào)通訊故障，但重啟PLC后又能恢復(fù)的原因。根據(jù)該故障情況，維修人員使用排除法和兩分法來(lái)定位故障點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在緊靠電氣房的門(mén)外還有一個(gè)較小的控制屏，其中也有PLC模塊和底板，且該控制屏內(nèi)的模塊底板是整個(gè)電氣房SX系統(tǒng)的最后一站（即底板OUT端接了一個(gè)終端插頭）。若將該小控制屏的PLC模塊從整個(gè)系統(tǒng)脫開(kāi)，錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器就停止累加，說(shuō)明問(wèn)題就在小控制屏內(nèi)或在電氣房到小控制屏之間，將電氣房到該控制屏之間的SX通訊線(xiàn)更換，問(wèn)題得到解決。

6 結(jié)束語(yǔ)

通訊故障的處理需要維修人員對(duì)整套電控系統(tǒng)（包括硬件、軟件、圖紙等）有較高的熟悉程度。遇到通訊故障問(wèn)題后，首先要讀取軟件內(nèi)的故障信息和SX通訊錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，再采用排除法和兩分法逐個(gè)查找故障源頭。處理時(shí)必須思路清晰，特別是對(duì)于岸橋電控這樣比較復(fù)雜的系統(tǒng)，排查時(shí)要根據(jù)前一步所得到的不同結(jié)果來(lái)決定下一步的不同操作，這種處理思路也適用于其他環(huán)形結(jié)構(gòu)的電控系統(tǒng)。