该站点使用西门子S7 300 PLC。 该项目已经运行了一年多，并且一直存在问题，但是最近出现了问题。 现象是CPU每天第一次上电，大约30分钟后才开始出现。SF的，STOP灯亮。此时，CPU只能通过手动复位来恢复操作。此后，这种现象将随时出现，并且变得越来越频繁，有时甚至每个程序周期都将被关闭，从而严重影响了用户的生产。 

根据故障情况，我们最初怀疑现场存在电磁干扰。因此，我们去了现场以解决问题。 

到达现场后，我们首先观察PLC的运行情况。 

我们发现在现场使用了西门子S7 314C-2PN / DP CPU。 在运行过程中，将发生系统故障，但是它将自动消失（图1）。 

图1 PLC报告系统故障 

之后，我们观察了故障的发生，发现该故障定期发生：在Q5时。4当动作时，SF灯将在Q3时点亮。4操作时，SF指示灯消失。 

因此，我们怀疑程序有问题。通过读取在线诊断信息，发现CPU报告了BCD代码转换失败（图2）。 

图2 CPU在线诊断信息报告BCD代码转换失败 

与程序员交流后，发现上位机设置了一定的时间参数超限。该参数的设计设置范围应为0?99，但该字段的设置为100，因此，每次程序运行时，都会报告BCD码转换失败，并导致SF灯点亮，并且当 程序完成后，故障将消失。 

将该值更改为0到99之间的任何值后，SF灯将不再点亮，并且不再发生系统故障。这是我们在现场发现的第一个故障，但是此故障并未导致现场设备关闭。 

后来，当我们继续观察时，大约一个小时后，发生了突然的故障。现象是当CPU停止时，SF指示灯和STOP指示灯点亮，而5V指示灯点亮（图3）。 

图3 CPU关机 

此时，只有将CPU上的DIP开关设置为STOP位置，然后再返回RUN位置，才能正常重启CPU。 

我们在线检查了CPU的诊断信息，发现此时CPU报告缺少IO模板（图4）。 

图4在线诊断信息 

根据诊断信息，应该是CPU无法立即识别其模板，从而导致CPU进入关机状态。 

由于现场的电气柜中有许多继电器和接触器（图5），我们怀疑这些电感性负载的运行引起的干扰导致CPU导致关机，因此我们测试了CPU的电源。 

图5继电器和接触器安装在机柜中 

通过波形，您可以看到在CPU的24V电源线上，随着设备的动作，它可以检测到高频干扰的存在，并且某些信号很强（图6）。 

图6在24V电源线上检测到的共模干扰 

同时，在柜子内部，我们发现了一块镀锌板（图5）。我们估计镀锌板用于系统接地，但是实际情况是没有PLC系统接地线连接到镀锌板，也没有发现镀锌板连接到外部“地线”（图5）。 

为了减少感应负载对PLC的影响，我们将PLC的安装底板连接到镀锌板上，同时将镀锌板连接到外部金属结构上（图6）。 

图6 PLC接地 

为此，在现场进行了一系列的改动以及接线和接线工作。但是随后我们发现，将系统连接到“地面”后，CPU运行了一段时间，然后仍然停止。 

然后我们检测了PLC系统的220V电源线上的干扰情况，发现干扰信号仍然存在（图7）。 

图7 PLC 220V电源线上的干扰 

既然我们已经将系统接地，那么干扰信号是如何进入电源的？ 

我们进一步测试了CPU的M端子与PE之间的电阻，发现CPU的M端子与PE之间存在一个电阻值（图8）。并且该值在0?6M欧姆之间跳跃。 

图8检测CPU的M和PE之间是否存在电阻 

但是，314C系列CPU的24V电源M端子和PE端子应在内部短路，因此该电阻值应不存在。现场还有一个相同类型的CPU。 我们测试了另一个CPU，发现CPU的电源M端子和PE之间的电阻值为0欧姆。因此，这意味着CPU本身已经存在一些停机问题。 

由于该行程是在现场进行的，大约需要30分钟，因此我们需要观察每次CPU关闭将近1小时的情况。 每次关机的情况都不一样，很难找到规则。但是，经过一段时间的观察，我们发现当设备的截止阀被激活时，PLC更容易关闭，并且几乎每一次关闭都在截止阀就位时发生。该阀对应一个接触器。 当阀体关闭到位时，接触器将打开（图9）。 

图9接触器控制截止阀 

当关闭阀被激活时，液压系统马达将启动。 因此，我们怀疑电机电缆接线不规范，会对系统的220V电源电缆造成干扰，因此我们发现电机电缆从电缆槽中分开布线，远离电源电缆，以避免相互之间的干扰 电缆，但随后我们发现CPU仍将停止。。因此，干扰不是来自电机电缆，应该有其他原因。 

因此，我们在操作柜内接触器时再次检测到波形。由于接触器未配备浪涌吸收电路，因此在接触器工作时会产生脉冲干扰，有时干扰脉冲的幅度仍然很高（> 20V），但每个干扰脉冲的大小并不相同。这些干扰是否导致CPU停止？因此，我们测试了干扰脉冲。经过一段时间的观察，我们发现由于机柜中安装了更多的接触器和继电器，因此从示波器中可以看到许多干扰脉冲，并且幅度也不同。由于目前我们的重点是连接到截止阀的接触器，因此每次断开接触器时，我们都会特别注意示波器的屏幕，但是我们发现，尽管接触器的负载最大，但是 并非每次都将干扰幅度设为最高，有时某些高幅度的干扰脉冲会出现在屏幕上，但此时最大的接触器不会移动。当系统停止时，屏幕上没有高干扰脉冲。 

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