技术丨煤立磨PLC控制柜故障处理

某公司煤磨为立磨结构，与管磨相比需要控制的参数要多出许多，所以配套了一套西门子S7-300 PLC控制柜。前些年一直运转正常。

但是今年开始经常会出现正常停机，再次启动就相当困难。需要对PLC控制柜进行断电复位，有时候复位一次就成功，有时候则需要复位多次。严重时威胁到回转窑的连续生产。而故障均发生在开机过程中，一旦运转正常后就不会再发生这种现象。

每次故障现象均为S7-300 CPU的SF灯、DC5V灯、STOP灯亮，软件上没有任何故障提示。根据西门子提供的CPU模块上LED灯状态、故障及排除方法见表1：

表1 西门子CPU模块上LED灯状态、故障及排除方法

（表中“×”表示该状态与当前CPU的功能无关。）

表2 西门子PLC CPU模块上“SF”LED故障现象及排除方法

将公司煤立磨PLC控制柜故障现象与表1及表2进行对比，发现我公司PLC控制器处于停止状态，而且只发生在开机过程中，出现这种现象有如下几种推断：

1、在运行过程中插拔模块；虽然我们没有在运行过程中人为插拔模块，但是不排除震动引起模块时而接通、时而断开。联想到出现该现象大都在开机过程中，这段时间磨机震动最为明显。

安排专人将所有连接线螺栓进行进行紧固，并更换一批背板，故障并未消除。所以排除因为开机过程中震动造成PLC模块与背板接触不良的现象。

2、存储卡故障；这种可能性也不大，因为故障发生均在开机阶段，正常运行过程中从未出过该故障。若存储卡故障肯定随时都会引起故障停机。

3、多次使用笔记本与PLC连接进行现成监控，均未发现CPU提示任何有用信息，所以也排除扩展模块故障引起CPU模块停机。

为了彻底消除该故障，安排专人进行蹲点观察，但是这种故障并不是每次开机都会出现，通常都是中控在启动过程中出现故障跳停后才通知电工进行复位，大多数时候一次复位后就能正常运行，偶尔需要多复位几次，所以一直都没有找到引起故障的原因。

期间也怀疑过是不是开机过程中附近的大设备启动过程中的电磁干扰引起，经过检查，每个控制柜金属壳体均接地可靠，接地电阻不到2欧。甚至将PLC控制柜接地线与其他电控柜接地线分开，并单独做接地极，故障依旧没有消除。

直到今年到9月出现故障越来越频繁，多的时候需要复位近10次，正是因为多次连续复位才发现一个现象：就是每次PLC由运行转停止前，模块上的输出点动作十分频繁，甚至有10多个DO点同时动作的时候。基本都是在10个以上继电器同时动作的时候出现停运现象。

所以才开始怀疑电源配置过小，该PLC供电的电源模块型号为24V/5A，同时该电源还为40多个继电器供电，保护立磨所需的温度、压力变送器，接近开关等近20个设备也是由该电源供电。

抱着试一试的态度，更换一只24V 16.5A电源模块后，一次开机成功。

综合分析为什么9月故障次数越来越多，主要是因为开始8月公司对立磨进行过堆焊处理，由于检修周期影响，部分坑洞没有堆焊平整，堆焊后磨合期都还没过，就发现堆焊料掉块现象。所以每次开机震动较以往要大一些，开机过程中需要不停地的调整几个液压缸的压力来维持磨盘的平衡，就造成多个继电器同时动作的现象。本来电源的负荷就重，再加上多个继电器同时动作引起PLC因为供电不足而停运。

开机正常后，因为磨盘与磨辊间堆了一层煤炭，震动减少了，就不需要频繁调整压力，没有多个继电器同时动作，所以没有发生过停运现象。

电源的配置不合理也是造成PLC频繁跳停的重要原因，10个PLC模块和近温度、压力变送器、接近开关等需要长期带电的设备就有接近100W的负荷。再加上大量继电器同时动作就会造成总负荷超过电源功率的现象。电压的跌落造成PLC停运；停运后，继电器断开，总负荷小于电源功率，电压又恢复到正常状态，整个过程1秒以内就完成了，所以很难查出故障。

更换大功率电源模块后，经过2个多月的运行再也没有出现过PLC停运现象。