6FX3002-2CT12-1AD0西門子V90動力電纜

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西門子HMI人機界面：觸摸屏

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西門子觸摸屏TP1200死機問題技術(shù)分析

                                      HHD 2017-7-12 分享

現(xiàn)場實際情況

1、現(xiàn)場使用的觸摸屏均為西門子精致型TP1200觸摸屏，現(xiàn)場共4套配液控制系統(tǒng)，每套配備2臺TP1200，共8臺。
2、這8臺TP1200觸摸屏每臺均有死機現(xiàn)象，死機后需重新上電后才能使用，每一臺觸摸屏一天都有多次死機現(xiàn)象發(fā)生，觸摸屏離控制室遠的愈加頻繁。
3、8臺TP1200觸摸屏的其中一臺業(yè)已更換過一臺全新的同型號觸摸屏，但更換后死機的故障現(xiàn)象依舊。
4、除頻繁死機外，所有觸摸屏還有觸摸不良現(xiàn)象。
5、4套配料系統(tǒng)共用一套上位機。

現(xiàn)場實際布置示意圖


為了*解決西門子觸摸屏死機問題，昌暉儀表工程師對現(xiàn)場設(shè)備安裝、接地、屏蔽、電源、布線和軟件這幾個方面重點進行了仔細排查，現(xiàn)在您就隨我們走進現(xiàn)場仔細看看！
1、安裝
（1）TP1200觸摸屏現(xiàn)場安裝圖片

         濃配車間                         稀配車間1                     稀配車間2
現(xiàn)場存在的問題：
①現(xiàn)場所有8臺TP1200均采用上圖所示與水平面呈20度夾角的安裝方式，超出了設(shè)備手冊所允許的與垂直面安裝夾角范圍及許可環(huán)境溫度的要求。
②由于線路板工作發(fā)熱，熱空氣自然上行，但因近乎水平的安裝方式造成空氣對流通道失效，局部熱量無法散發(fā)，聚集在觸摸屏液晶面板下部，觸摸屏實際手感溫度較高。
③操作箱內(nèi)無額外強制通風對流措施。
④觸摸屏線路板長期在高溫環(huán)境下工作，線路過熱會導(dǎo)致各種故障現(xiàn)象產(chǎn)生，其中包括死機的故障現(xiàn)象。
西門子TP1200使用手冊關(guān)于產(chǎn)品安裝的要求：
3.1.3 確定安裝地點
操作設(shè)備規(guī)定安裝在
·安裝箱內(nèi)
·開關(guān)柜內(nèi)
·配電板上
·斜架上
使用“開關(guān)柜”這一概念，代表可行的安裝位置
操作設(shè)備具有自通風功能，安裝到固定的開關(guān)柜時，允許的大傾角（與水平線的垂線之間的夾角）為±35°

建議
改進操作箱的整體安裝布局，盡量使觸摸屏處于垂直的安裝位置；或者在操作箱內(nèi)觸摸屏的散熱風道上安裝強制對流風扇，減少觸摸屏的熱量積聚。
2、設(shè)備接地
（1）控制柜接地

控制柜接地存在的問題：
①主柜進線為三相五線制，接地進線符合要求。
②主柜未設(shè)置主接地銅排。
③主接地進線亦未見與各分接地點有導(dǎo)線連接。
④靠與鋁制導(dǎo)軌的表面接觸形成接地，接地阻抗很大，勉強起保護接地的作用，但對EMC抗干擾的效果很差。
建議
設(shè)置主柜的主接地銅排，截面積30-50mm2左右，采用壓接接觸。接地端子排應(yīng)采用短接片短接，并用粗短接地線連接至主接地銅排。
（2）現(xiàn)場操作箱接地

TP1200現(xiàn)場操作箱接地存在的問題：
①所有操作箱均沒有任何的接地措施。
②所有TP1200觸摸屏亦無接地措施。
③與主控系統(tǒng)未構(gòu)成等電勢系統(tǒng)，分布式系統(tǒng)與主系統(tǒng)之間的電壓差會導(dǎo)致觸摸屏與plc之間嚴重的通訊干擾，亦是觸摸屏死機的原因之一。
建議
做好主柜與操作箱之間的等電勢連接，主柜與操作箱均設(shè)置一定截面積的接地銅排，相互之間采用 16mm2的接地導(dǎo)線連接。
（3）PLC主控制柜接地

（4）PLC現(xiàn)場控制柜接地

PLC現(xiàn)場控制柜接地存在的問題：
1、PLC安裝導(dǎo)軌有接地措施。
2、開關(guān)電源輸入端亦有接地。
3、開關(guān)電源輸出負極未直接接地。
4、變壓器中心抽頭未接地，次級輸出一端未強制接地。
等電勢系統(tǒng)的要求
（5）等電位聯(lián)結(jié)電路

西門子TP1200使用手冊關(guān)于產(chǎn)品安裝的要求：
3.3.2 連接等電位聯(lián)接電路
①電位差
在空間上分開的設(shè)備組件之間可能產(chǎn)生電位差。這類電位差可導(dǎo)致數(shù)據(jù)電纜上出現(xiàn)高均衡電流，從而毀壞他們的借口。如果兩端都采用了電纜屏蔽，并在不同的設(shè)備部件處接地，便會產(chǎn)生均衡電流。
當系統(tǒng)連接到不同的電源時，可能產(chǎn)生電位差。
②等電位聯(lián)結(jié)的常規(guī)要求
必須通過等電位聯(lián)結(jié)消除電位差，以確保電氣系統(tǒng)的相關(guān)組件在運行時不會出現(xiàn)故障。
·當?shù)入娢宦?lián)結(jié)導(dǎo)線的阻抗減小時，或者等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線的橫截面積增加時，等電位聯(lián)結(jié)的有效性將增加。
·如果兩個設(shè)備部件通過屏蔽數(shù)據(jù)電纜互連，并且其屏蔽層在兩端都連接到接地/保護導(dǎo)體上，則額外敷設(shè)的等電位聯(lián)結(jié)電纜的阻抗不得超過屏蔽阻抗的10%。
·等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線的橫截面積必須能承受大均衡電流。根據(jù)以往的經(jīng)驗，橫截面積小為16mm2的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線效果。
·使用同或鍍鋅材質(zhì)的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線。在等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線與接地/保護導(dǎo)線之間保持大面積接觸，并防止被腐蝕。
·使用合適的電纜夾夾緊進入等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)軌上的數(shù)據(jù)線屏蔽層。盡可能縮短hmi設(shè)備和等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)軌間的電纜長度。
·平行敷設(shè)等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線和數(shù)據(jù)纜，使其互相間隙距離小。

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