W środowisku przemysłowym może wystąpić wiele potencjalnych problemów, a prawidłowe metody instalacji i okablowania mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa produkcji.Dzięki dzisiejszemu studium przypadku wspólnie zastanowimy się, jak zapewnić bezpieczeństwo w produkcji przemysłowej.
1. Opis problemu
Klient terminala używał modułu komunikacyjnego 485 CT-5321 do komunikacji z przetwornicą częstotliwości.Napotkali sytuację, w której spaliło się kolejno sześć kart komunikacyjnych w przetwornicy częstotliwości.Po sześciokrotnej wymianie kart inwertera (za każdym razem skutkującej przepaleniem) za szóstym razem spalił się sam moduł komunikacyjny CT-5321.
Aby zapobiec dalszym stratom klientów, inżynierowie ODOT odwiedzili zakład, aby pomóc w rozwiązywaniu problemów.
2. Rozwiązywanie problemów na miejscu
Po uważnej obserwacji i analizie przeprowadzonej przez inżynierów na miejscu zidentyfikowano następujące problemy:
(1) Na miejscu znajduje się 14 szaf sterowniczych, każda zawiera dwa przetwornice częstotliwości i jeden licznik energii, które muszą komunikować się z CT5321.
(2) Masa przetwornicy częstotliwości jest połączona z warstwą ekranującą linii sygnałowej.
(3) Po sprawdzeniu okablowania przetwornicy częstotliwości stwierdzono, że masa komunikacyjna i masa przetwornicy nie są oddzielone.
(4) Ekranowany przewód linii sygnałowej RS485 nie jest podłączony do masy.
(5) Rezystory terminala komunikacyjnego RS485 nie są podłączone.
3. Analiza przyczyn
Na podstawie obserwacji i analizy sytuacji na miejscu inżynier przedstawił następujące spostrzeżenia:
(1) Uszkodzone komponenty i moduły nie wykazywały oznak uszkodzeń typowych dla wyładowań elektrostatycznych (ESD) lub przepięć.W przeciwieństwie do uszkodzeń ESD lub przepięć, które zwykle nie powodują spalenia komponentów, spalone komponenty w CT-5321 były powiązane z elektrostatycznym urządzeniem zabezpieczającym port RS485.To urządzenie ma zazwyczaj napięcie przebicia prądu stałego o wartości około 12 V.Wywnioskowano zatem, że napięcie na magistrali RS485 przekroczyło 12V, prawdopodobnie na skutek wprowadzenia zasilacza 24V.
(2) Magistrala RS-485 zawierała wiele urządzeń dużej mocy i liczników energii.W przypadku braku odpowiedniej izolacji i uziemienia urządzenia te mogą powodować znaczną różnicę potencjałów.Kiedy ta różnica potencjałów i energia są znaczne, możliwe jest utworzenie pętli na linii sygnałowej RS485, co prowadzi do zniszczenia urządzeń wzdłuż tej pętli.
4. Rozwiązanie
W odpowiedzi na te problemy na miejscu inżynierowie ODOT zaproponowali następujące rozwiązania:
(1) Odłącz warstwę ekranującą sygnał od masy falownika i podłącz ją oddzielnie do masy sygnału.
(2) Uziemić sprzęt inwertera, oddzielić masę sygnału i zapewnić prawidłowe uziemienie.
(3) Dodaj rezystory końcowe do komunikacji RS485.
(4) Zainstaluj bariery izolacyjne RS-485 na urządzeniach podłączonych do magistrali RS-485.
5. Schemat rektyfikacji
Wdrożenie powyższych środków zaradczych może skutecznie zapobiec ponownemu wystąpieniu podobnych problemów, zapewniając interesy i bezpieczeństwo klientów.
Jednocześnie ODOT przypomina również klientom, aby zwracali uwagę na podobne kwestie przy projektowaniu i konserwacji systemów komunikacyjnych, wzmacniali konserwację i zarządzanie sprzętem oraz zapewniali stabilność i niezawodność systemu.
Czas publikacji: 01 lutego 2024 r
