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1190化工自动化及仪表第40卷

西门子S7-300频繁自动启动故障分析处理

吉宁曹善甫2徐瑞2

(1.中国石化兰州分公司维修公司，兰州730060;

2.天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，兰州730060)

摘要通过分析兰州石化公司催化剂厂择型分子筛装置S7-300控制系统频繁自动启动这一事故案例，列举故障产生的各种原因，采用排除法确定故障原因，并消除了这一故障，为生产中排除类似故障提供了解决方案。

关键词S7-300自动启动故障分析处理

中图分类号TH165*.3文献标识码B文章编号1000-3932(2013)09-1190-03

一般来说，西门子S7-300控制系统在实际应用中可靠性比较高，出现故障的概率较低。CPU频繁自启动故障在常见故障中比例并不高，不是高频故障。但是这种频繁自启动现象所造成的后果往往很严重(可能导致生产中断或生产事故),同时这种故障现象不好分析，难于处理。兰州石化公司催化剂厂择型分子筛装置闪蒸控制系统采用的西门子S7-300控制系统，在2013年2月期间连续发生CPU频繁自启动现象，造成工艺生产中断，带来很大的经济损失。笔者结合这一具体事故案例，分析造成该故障的原因，并提出解决方案。

1故障现象

2013年2月期间，催化剂厂择型分子筛装置闪蒸控制系统所采用的西门子S7-300经常出现过程测量数据通信中断，不久后又自动恢复正常的现象。仪表维修人员初步判断故障是由于S7-300和监控计算机之间的通信中断造成的，进一步检查发现，通信中断是由S7-300控制系统停机造成的，而后又重新自动启动使监控数据恢复正常。经观察统计后发现，出现这种故障的频次并没有规律，检查CPU、输入/输出卡件和电源状态指示灯均正常。为了便于分析判断故障原因，下面简单介绍生成装置控制系统配置情况。

2择型分子筛装置PLC配置概况

控制系统由一台监控计算机和一套PLC(S7-300)组成(图1),它们之间由一根PROFIBUS通信电缆连接。监控计算机负责采集、显示数据并允许操作人员对控制过程进行干预；S7-300是过

程控制的主体，负责控制生产过程；PROFIBUS通信电缆负责传送监控计算机和PLC之间数据；监

控计算机采用的监控软件是西门子公司的WINCC。

图1系统配置

PLC供电系统配置图如图2所示，S7-300电源模块输入电压为220V(AC),输出为24V(DC),24V一方面给控制器供电，另一方面为PLC外围设备提供信号源。

火焰信号

火焰信号

1

目

220V(AC)_

24V(DC)LM

图2PLC供电系统配置

3故障分析及解决方案

针对S7-300控制系统频繁自动启动这一故障

收稿日期：2013-04-23

万方数据

第9期吉宁等.西门子S7-300频繁自动启动故障分析处理1191

现象，结合控制系统的配置情况分析可知，造成这一故障的部位只能是监控计算机、S7-300、PROFIBUS通信电缆及外部传感器或执行机构等外围设备。

3.1监控计算机

监控计算机负责采集、显示数据并允许操作人员对控制过程进行干预。一般来说，监控计算机中的应用软件可以和PLC直接进行通信，S7-300的应用软件是西门子公司的SETUP7,通过SETUP7可以下载/上传、修改S7-300中的程序和数据，并且可以通过SETUP7应用软件直接启动或停止S7-300的运行状态。因此，人为通过应用软件可以改变S7-300的频繁自启动。

在择型分子筛装置S7-300频繁自启动故障中，由于操作和维修人员在此过程中并没有干预S7-300的运行状态，所以这并不是造成S7-300频繁自启动故障的原因。

3.2S7-300可编程序控制器

S7-300是过程控制的主体，负责控制生产、运行过程，它直接与生产过程中的控制设备连接。从理论上说，S7-300控制器本体和外围连接设备故障都可能造成S7-300停机。S7-300控制器本体是由软件和硬件两部分组成。软件部分就是装载在控制器中的应用程序，硬件部分就是构成S7-300控制器的组件(图2),它主要由电源、CPU(控制器)