本案例发生于一条新建自动化装配线的调试阶段。系统核心控制器为西门子S7-1200系列PLC，现场分布有数十个接近开关与光电传感器，作为设备的"眼睛"。
设备首次上电后，工程师在触摸屏上观察到，多个本应处于固定状态的数字量输入点，出现了无规律的、快速的通断闪烁，导致设备安全互锁逻辑失效，无法进入自动运行模式。现场检查，所有传感器工作状态及机械位置均正常。
遵循常规排故流程，工程师依次进行了以下操作，但均未能解决问题：
在线监控PLC程序，确认逻辑无误，非程序内部触发。
断开接线，使用万用表测量传感器到模块端子的线路，导通良好，无短路或断路。
初步怀疑DI（数字量输入）模块硬件故障，更换为同型号新模块。重新上电后，故障现象完全复现。
排查小结：至此，常规排查陷入僵局。故障具有系统性、全局性特征，非单个元件损坏所致。
当常规硬件替换无效时，问题很可能出在电气环境或系统设计层面。工程师转变思路，从测量"静态"通断转向分析"动态"电气质量。
使用数字示波器，测量PLC的24V直流电源母线波形。探头连接在电源的正负极之间，调整时基与幅值后，一个清晰的异常波形被捕获。
观测结论：电源上叠加了频率约数十KHz、峰值达数伏的周期性高频噪声。该噪声电压已超过PLC输入点的可靠开关阈值，是导致误触发的直接原因。
噪声从何而来？工程师对现场柜内及线槽进行系统性检查，发现以下设计安装缺陷：
为图方便，所有三相380V电机动力电缆与24V直流控制电缆、传感器信号线在金属线槽内未加任何隔离，长距离平行捆扎敷设（长度超过15米）。
线槽内的大功率变频器与伺服驱动器，其输出的PWM波形含有丰富的高次谐波。这些高频能量通过近距离平行布线产生的电磁感应（容性耦合与感性耦合），高效地入侵了相邻的低压控制线路。
封闭的金属线槽与密集的线束，构成了一个高效的噪声接收与共振腔，放大了干扰效应。
这是一起典型的由于违反EMC（电磁兼容性）布线规范，导致强电动力线对弱电控制线产生传导与辐射干扰的案例。
针对上述根源，采取系统性整改措施，而非"打补丁"：
立即停电，重新敷设线缆。强制分离：将动力电缆与控制电缆分置于不同的金属线槽或桥架中。条件受限时，必须在同一线槽内加装金属隔板，并确保间距大于20厘米。规范信号线：所有模拟量信号、脉冲信号（如编码器反馈）均更换为双绞屏蔽电缆。
源头抑制：在所有变频器、伺服驱动器的电源输入侧，加装三相交流进线电抗器。末端净化：在PLC的24V开关电源前端，加装单相直流电源滤波器。柜内处理：在控制柜的24V电源分配端子排上，并联高频吸收磁环。
检查并确保控制柜的保护接地（PE）铜排，通过足够截面积（≥16mm²）的黄绿双色线，可靠连接至工厂的主接地极。信号电缆的屏蔽层，在控制柜侧单端可靠接地，避免接地环路。
整改效果：完成上述三步后，重新上电。示波器监测显示，24V电源波形变得平滑纯净。触摸屏上所有输入点状态稳定，设备调试一次通过，长期运行无异常。
本次故障的核心教训是：在工业自动化系统设计中，电气安装的物理布局与EMC设计，其重要性不亚于软件逻辑编程。
Copyright 2005-2019 明扬工控网 版权所有，并保留所有权利 备案号码：津ICP备09012031号
公司地址: 天津市南开区鞍山西道259号信诚大厦2505 邮箱账号: m@mgongkong.com
联系热线: 400 009 7985 18526330355
友情链接： 英文网站| 工控速派| 五金城| Mallautomation| 富士变频器| 邦特尔| 五金城微商城| 故障代码
