淺談如何降低紡絲機通訊網(wǎng)絡故障率

摘要：在粘膠短纖維的生產中，紡絲機是關鍵設備，為適應生產需要，保障產品質量，減少消耗，降低紡絲機通訊網(wǎng)絡故障率成為重點。文章通過調查研究發(fā)現(xiàn)了紡絲機故障率高的主要原因為通訊網(wǎng)絡故障，并進一步分析造成網(wǎng)絡故障率高的因素有哪些，成功解決了紡練車間網(wǎng)絡通訊故障影響停車的問題。

關鍵詞：工業(yè)以太網(wǎng)；PROFIBUS-DP；網(wǎng)操作站；西門子卡件；變頻器

中圖分類號：TH789 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0047-03

在粘膠短纖維的生產中，紡絲機是關鍵設備，直接影響到成品的質量及原料的損耗。影響紡絲機故障的原因很多，設備的原因、電氣的原因，通訊網(wǎng)絡原因等，減少這些影響對指導生產有著重要意義。

通過近半年的調查發(fā)現(xiàn)，我廠通訊網(wǎng)絡故障引起的紡絲機故障率占到了紡絲機總故障率的90%左右，為適應生產需要，保障產品質量，減少消耗，降低紡絲機通訊網(wǎng)絡故障率成為重點。

1 影響網(wǎng)絡通訊故障率的因素

1.1 直接因素

通過圖1我們可以看到網(wǎng)絡通訊故障的直接因素分為兩部分：工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS-DP網(wǎng)。

圖1

1.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)。所謂工業(yè)以太網(wǎng)，一般來講是指技術上與商用以太網(wǎng)（即IEEE802.3標準）兼容，但在產品設計時，在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。經過調查研究，發(fā)現(xiàn)我廠由于工業(yè)以太網(wǎng)影響生產，主要表現(xiàn)在兩個方面：水晶頭、網(wǎng)線。

水晶頭的質量不好，可能會使便線和水晶頭接觸不良，導致網(wǎng)絡時而中斷；經常插拔水晶頭時，會造成水晶頭卡子掉落，致使接觸不好造成網(wǎng)絡中斷。網(wǎng)線質量好壞對網(wǎng)速有影響，因為它里面所用的材質對信號傳輸是有影響的，不管距離多少，比如A終端到B終端距離是100M，如果好點的網(wǎng)線，可能中間只需加一個集線器或交換機，如果質量差點的網(wǎng)線，您可能要在中間加兩個集線器或交換機，另外，劣質網(wǎng)線的老化現(xiàn)象比較嚴重，使用三四年后就會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定，時斷時續(xù)等現(xiàn)象，而正品網(wǎng)線的壽命可達10年；網(wǎng)線防護也需要注意，如果防護不到位可能會被老鼠啃咬及人為破壞，從而使網(wǎng)絡中斷。

1.1.2 PROFIBUS-DP網(wǎng)。PROFIBUS符合國際標準IEC61158，是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標準之一，并以其獨特的技術特點、嚴格的認證規(guī)范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應用行規(guī)，成為現(xiàn)場級通信網(wǎng)絡的最優(yōu)解決方案，其網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)已突破1000萬個，在現(xiàn)場總線領域遙遙領先。

PROFIBUS-DP：主站和從站之間采用輪詢的通訊方式，支持高速的循環(huán)數(shù)據(jù)通信，主要應用于制造業(yè)自動化系統(tǒng)中現(xiàn)場級的通訊。

我廠因PROFIBUS-DP網(wǎng)造成紡絲機故障率較高，結合工藝、電氣半年的生產記錄及和相關人員的談話，找到了造成紡絲機故障率高的原因，主要分為兩個方面：

一是在紡絲機運行過程中，時常會出現(xiàn)變頻器通訊故障從而導致紡絲機的一個或多個導絲輥停，檢查電器設備一切正常，啟動設備時又能正常開啟，但這種現(xiàn)象時常發(fā)生，由于每次出故障的導絲棍不固定，給查問題帶來了很大的麻煩，也給生產帶來了很大的影響，最后分析有可能為DP屏蔽線上感應電流的干擾造成的。

二是安裝PROFIBUS-DP網(wǎng)線的設計方案不合理，當時的安裝方法：DP線是通過連接變頻器的端子串聯(lián)接入的如圖2所示。要是一個變頻器出現(xiàn)故障，更換變頻器拔端子的時候，就有可能使得端子上的DP線松動或損壞，造成后面的變頻器通訊故障。

圖2

1.2 間接因素

通過調查發(fā)現(xiàn)我廠實際生產中影響紡絲機通訊網(wǎng)絡故障的間接因素，分為：操作站故障、DCS卡件故障、變頻器故障。

（1）操作站故障。一般體現(xiàn)在灰塵、腐蝕等原因造成操作站硬件損毀，間接影響到了網(wǎng)絡通訊中斷；其次是由于病毒致使系統(tǒng)繁忙，無法正常通訊。

（2）西門子卡件故障。我廠紡絲機應用的卡件為：PS307、PLC300、CP343、I/O卡件等，其中PS307故障致使無24V輸出，導致PLC300、CP343無24V電源，此事故在生產中經常出現(xiàn)。

（3）變頻器故障。在生產過程中變頻器通訊板由于灰塵、腐蝕的原因損壞率比操作站還要高些。

2 解決網(wǎng)絡通訊故障率的措施

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)故障的解決措施

在購買水晶頭、網(wǎng)線時要選擇質量好的，同時鋪設網(wǎng)線的過程中，在網(wǎng)線外面套上蛇皮管防止網(wǎng)線被

破壞。

2.2 PROFIBUS-DP網(wǎng)故障解決措施

（1）我廠花費人力物力給每個變頻器和DP網(wǎng)線連接的端子附近的DP網(wǎng)線屏蔽線做接地處理，圖3、圖4分別為做接前、后的簡圖。

經實踐證明，做接地后變頻器不再無原無故出現(xiàn)通訊故障而導致導絲輥停的現(xiàn)象，也就是說我們徹底找到了出現(xiàn)上述怪現(xiàn)象的原因，為以后設計施工、生產維護積累了寶貴的經驗。

（2）我廠針對上面發(fā)現(xiàn)的設計不合理現(xiàn)象做了進一步完善處理，徹底解決了這一問題，方案如下：設計一個端子箱，DP總線在端子箱內的端子上進行短接，而每個變頻器上的DP線都是從端子箱內單獨接出的，更換其中任何一臺變頻器都不會對其他變頻器產生影響，如圖5為設計簡圖。

圖3

圖4

圖5

2.3 操作站、變頻器故障解決措施

定期對操作站、變頻器進行除塵處理，同時對操作站主板，網(wǎng)卡、變頻器做防腐處理；避免操作站和有毒的U盤、移動硬盤等接觸，對系統(tǒng)及程序定期做備份，一經發(fā)現(xiàn)病毒，及時殺毒或恢復以前無病毒系統(tǒng)。

2.4 卡件故障解決措施

我廠卡件故障主要集中在西門子電源損毀嚴重上，分析可能由于220V電源不穩(wěn)定或電壓過高造成的。我們從生產消耗及生產穩(wěn)定雙方面考慮決定去掉PS307電源，改用由輔助室24V電源柜供電，因為此處用來轉換成24V電壓的220V電壓來自UPS供電，比較穩(wěn)定不會使電壓波動或過高造成卡件損毀。

3 結語

以上措施成功解決了紡練車間網(wǎng)絡通訊故障影響停車的問題，大大減少了因紡絲機故障造成的損失，保證了產品產量的增加和質量的提高，為公司更好的擁有用戶，占領市場提供了保障。

參考文獻

[1] 王仁祥，王小曼.S7300/400入門與進階[M].北

京：中國電力出版社，2009.

[2] SIEMENS Automation&Drive.profibus通訊快速入

門.

作者簡介：李宏利（1980—），男，唐山三友遠達纖維有限公司工程師。endprint

摘要：在粘膠短纖維的生產中，紡絲機是關鍵設備，為適應生產需要，保障產品質量，減少消耗，降低紡絲機通訊網(wǎng)絡故障率成為重點。文章通過調查研究發(fā)現(xiàn)了紡絲機故障率高的主要原因為通訊網(wǎng)絡故障，并進一步分析造成網(wǎng)絡故障率高的因素有哪些，成功解決了紡練車間網(wǎng)絡通訊故障影響停車的問題。

關鍵詞：工業(yè)以太網(wǎng)；PROFIBUS-DP；網(wǎng)操作站；西門子卡件；變頻器

中圖分類號：TH789 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0047-03

在粘膠短纖維的生產中，紡絲機是關鍵設備，直接影響到成品的質量及原料的損耗。影響紡絲機故障的原因很多，設備的原因、電氣的原因，通訊網(wǎng)絡原因等，減少這些影響對指導生產有著重要意義。

通過近半年的調查發(fā)現(xiàn)，我廠通訊網(wǎng)絡故障引起的紡絲機故障率占到了紡絲機總故障率的90%左右，為適應生產需要，保障產品質量，減少消耗，降低紡絲機通訊網(wǎng)絡故障率成為重點。

1 影響網(wǎng)絡通訊故障率的因素

1.1 直接因素

通過圖1我們可以看到網(wǎng)絡通訊故障的直接因素分為兩部分：工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS-DP網(wǎng)。

圖1

1.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)。所謂工業(yè)以太網(wǎng)，一般來講是指技術上與商用以太網(wǎng)（即IEEE802.3標準）兼容，但在產品設計時，在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。經過調查研究，發(fā)現(xiàn)我廠由于工業(yè)以太網(wǎng)影響生產，主要表現(xiàn)在兩個方面：水晶頭、網(wǎng)線。

水晶頭的質量不好，可能會使便線和水晶頭接觸不良，導致網(wǎng)絡時而中斷；經常插拔水晶頭時，會造成水晶頭卡子掉落，致使接觸不好造成網(wǎng)絡中斷。網(wǎng)線質量好壞對網(wǎng)速有影響，因為它里面所用的材質對信號傳輸是有影響的，不管距離多少，比如A終端到B終端距離是100M，如果好點的網(wǎng)線，可能中間只需加一個集線器或交換機，如果質量差點的網(wǎng)線，您可能要在中間加兩個集線器或交換機，另外，劣質網(wǎng)線的老化現(xiàn)象比較嚴重，使用三四年后就會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定，時斷時續(xù)等現(xiàn)象，而正品網(wǎng)線的壽命可達10年；網(wǎng)線防護也需要注意，如果防護不到位可能會被老鼠啃咬及人為破壞，從而使網(wǎng)絡中斷。

1.1.2 PROFIBUS-DP網(wǎng)。PROFIBUS符合國際標準IEC61158，是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標準之一，并以其獨特的技術特點、嚴格的認證規(guī)范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應用行規(guī)，成為現(xiàn)場級通信網(wǎng)絡的最優(yōu)解決方案，其網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)已突破1000萬個，在現(xiàn)場總線領域遙遙領先。

PROFIBUS-DP：主站和從站之間采用輪詢的通訊方式，支持高速的循環(huán)數(shù)據(jù)通信，主要應用于制造業(yè)自動化系統(tǒng)中現(xiàn)場級的通訊。

我廠因PROFIBUS-DP網(wǎng)造成紡絲機故障率較高，結合工藝、電氣半年的生產記錄及和相關人員的談話，找到了造成紡絲機故障率高的原因，主要分為兩個方面：

一是在紡絲機運行過程中，時常會出現(xiàn)變頻器通訊故障從而導致紡絲機的一個或多個導絲輥停，檢查電器設備一切正常，啟動設備時又能正常開啟，但這種現(xiàn)象時常發(fā)生，由于每次出故障的導絲棍不固定，給查問題帶來了很大的麻煩，也給生產帶來了很大的影響，最后分析有可能為DP屏蔽線上感應電流的干擾造成的。

二是安裝PROFIBUS-DP網(wǎng)線的設計方案不合理，當時的安裝方法：DP線是通過連接變頻器的端子串聯(lián)接入的如圖2所示。要是一個變頻器出現(xiàn)故障，更換變頻器拔端子的時候，就有可能使得端子上的DP線松動或損壞，造成后面的變頻器通訊故障。

圖2

1.2 間接因素

通過調查發(fā)現(xiàn)我廠實際生產中影響紡絲機通訊網(wǎng)絡故障的間接因素，分為：操作站故障、DCS卡件故障、變頻器故障。

（1）操作站故障。一般體現(xiàn)在灰塵、腐蝕等原因造成操作站硬件損毀，間接影響到了網(wǎng)絡通訊中斷；其次是由于病毒致使系統(tǒng)繁忙，無法正常通訊。

（2）西門子卡件故障。我廠紡絲機應用的卡件為：PS307、PLC300、CP343、I/O卡件等，其中PS307故障致使無24V輸出，導致PLC300、CP343無24V電源，此事故在生產中經常出現(xiàn)。

（3）變頻器故障。在生產過程中變頻器通訊板由于灰塵、腐蝕的原因損壞率比操作站還要高些。

2 解決網(wǎng)絡通訊故障率的措施

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)故障的解決措施

在購買水晶頭、網(wǎng)線時要選擇質量好的，同時鋪設網(wǎng)線的過程中，在網(wǎng)線外面套上蛇皮管防止網(wǎng)線被

破壞。

2.2 PROFIBUS-DP網(wǎng)故障解決措施

（1）我廠花費人力物力給每個變頻器和DP網(wǎng)線連接的端子附近的DP網(wǎng)線屏蔽線做接地處理，圖3、圖4分別為做接前、后的簡圖。

經實踐證明，做接地后變頻器不再無原無故出現(xiàn)通訊故障而導致導絲輥停的現(xiàn)象，也就是說我們徹底找到了出現(xiàn)上述怪現(xiàn)象的原因，為以后設計施工、生產維護積累了寶貴的經驗。

（2）我廠針對上面發(fā)現(xiàn)的設計不合理現(xiàn)象做了進一步完善處理，徹底解決了這一問題，方案如下：設計一個端子箱，DP總線在端子箱內的端子上進行短接，而每個變頻器上的DP線都是從端子箱內單獨接出的，更換其中任何一臺變頻器都不會對其他變頻器產生影響，如圖5為設計簡圖。

圖3

圖4

圖5

2.3 操作站、變頻器故障解決措施

定期對操作站、變頻器進行除塵處理，同時對操作站主板，網(wǎng)卡、變頻器做防腐處理；避免操作站和有毒的U盤、移動硬盤等接觸，對系統(tǒng)及程序定期做備份，一經發(fā)現(xiàn)病毒，及時殺毒或恢復以前無病毒系統(tǒng)。

2.4 卡件故障解決措施

我廠卡件故障主要集中在西門子電源損毀嚴重上，分析可能由于220V電源不穩(wěn)定或電壓過高造成的。我們從生產消耗及生產穩(wěn)定雙方面考慮決定去掉PS307電源，改用由輔助室24V電源柜供電，因為此處用來轉換成24V電壓的220V電壓來自UPS供電，比較穩(wěn)定不會使電壓波動或過高造成卡件損毀。

3 結語

以上措施成功解決了紡練車間網(wǎng)絡通訊故障影響停車的問題，大大減少了因紡絲機故障造成的損失，保證了產品產量的增加和質量的提高，為公司更好的擁有用戶，占領市場提供了保障。

參考文獻

[1] 王仁祥，王小曼.S7300/400入門與進階[M].北

京：中國電力出版社，2009.

[2] SIEMENS Automation&Drive.profibus通訊快速入

門.

作者簡介：李宏利（1980—），男，唐山三友遠達纖維有限公司工程師。endprint

摘要：在粘膠短纖維的生產中，紡絲機是關鍵設備，為適應生產需要，保障產品質量，減少消耗，降低紡絲機通訊網(wǎng)絡故障率成為重點。文章通過調查研究發(fā)現(xiàn)了紡絲機故障率高的主要原因為通訊網(wǎng)絡故障，并進一步分析造成網(wǎng)絡故障率高的因素有哪些，成功解決了紡練車間網(wǎng)絡通訊故障影響停車的問題。

關鍵詞：工業(yè)以太網(wǎng)；PROFIBUS-DP；網(wǎng)操作站；西門子卡件；變頻器

中圖分類號：TH789 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0047-03

在粘膠短纖維的生產中，紡絲機是關鍵設備，直接影響到成品的質量及原料的損耗。影響紡絲機故障的原因很多，設備的原因、電氣的原因，通訊網(wǎng)絡原因等，減少這些影響對指導生產有著重要意義。

通過近半年的調查發(fā)現(xiàn)，我廠通訊網(wǎng)絡故障引起的紡絲機故障率占到了紡絲機總故障率的90%左右，為適應生產需要，保障產品質量，減少消耗，降低紡絲機通訊網(wǎng)絡故障率成為重點。

1 影響網(wǎng)絡通訊故障率的因素

1.1 直接因素

通過圖1我們可以看到網(wǎng)絡通訊故障的直接因素分為兩部分：工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS-DP網(wǎng)。

圖1

1.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)。所謂工業(yè)以太網(wǎng)，一般來講是指技術上與商用以太網(wǎng)（即IEEE802.3標準）兼容，但在產品設計時，在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。經過調查研究，發(fā)現(xiàn)我廠由于工業(yè)以太網(wǎng)影響生產，主要表現(xiàn)在兩個方面：水晶頭、網(wǎng)線。

水晶頭的質量不好，可能會使便線和水晶頭接觸不良，導致網(wǎng)絡時而中斷；經常插拔水晶頭時，會造成水晶頭卡子掉落，致使接觸不好造成網(wǎng)絡中斷。網(wǎng)線質量好壞對網(wǎng)速有影響，因為它里面所用的材質對信號傳輸是有影響的，不管距離多少，比如A終端到B終端距離是100M，如果好點的網(wǎng)線，可能中間只需加一個集線器或交換機，如果質量差點的網(wǎng)線，您可能要在中間加兩個集線器或交換機，另外，劣質網(wǎng)線的老化現(xiàn)象比較嚴重，使用三四年后就會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定，時斷時續(xù)等現(xiàn)象，而正品網(wǎng)線的壽命可達10年；網(wǎng)線防護也需要注意，如果防護不到位可能會被老鼠啃咬及人為破壞，從而使網(wǎng)絡中斷。

1.1.2 PROFIBUS-DP網(wǎng)。PROFIBUS符合國際標準IEC61158，是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標準之一，并以其獨特的技術特點、嚴格的認證規(guī)范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應用行規(guī)，成為現(xiàn)場級通信網(wǎng)絡的最優(yōu)解決方案，其網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)已突破1000萬個，在現(xiàn)場總線領域遙遙領先。

PROFIBUS-DP：主站和從站之間采用輪詢的通訊方式，支持高速的循環(huán)數(shù)據(jù)通信，主要應用于制造業(yè)自動化系統(tǒng)中現(xiàn)場級的通訊。

我廠因PROFIBUS-DP網(wǎng)造成紡絲機故障率較高，結合工藝、電氣半年的生產記錄及和相關人員的談話，找到了造成紡絲機故障率高的原因，主要分為兩個方面：

一是在紡絲機運行過程中，時常會出現(xiàn)變頻器通訊故障從而導致紡絲機的一個或多個導絲輥停，檢查電器設備一切正常，啟動設備時又能正常開啟，但這種現(xiàn)象時常發(fā)生，由于每次出故障的導絲棍不固定，給查問題帶來了很大的麻煩，也給生產帶來了很大的影響，最后分析有可能為DP屏蔽線上感應電流的干擾造成的。

二是安裝PROFIBUS-DP網(wǎng)線的設計方案不合理，當時的安裝方法：DP線是通過連接變頻器的端子串聯(lián)接入的如圖2所示。要是一個變頻器出現(xiàn)故障，更換變頻器拔端子的時候，就有可能使得端子上的DP線松動或損壞，造成后面的變頻器通訊故障。

圖2

1.2 間接因素

通過調查發(fā)現(xiàn)我廠實際生產中影響紡絲機通訊網(wǎng)絡故障的間接因素，分為：操作站故障、DCS卡件故障、變頻器故障。

（1）操作站故障。一般體現(xiàn)在灰塵、腐蝕等原因造成操作站硬件損毀，間接影響到了網(wǎng)絡通訊中斷；其次是由于病毒致使系統(tǒng)繁忙，無法正常通訊。

（2）西門子卡件故障。我廠紡絲機應用的卡件為：PS307、PLC300、CP343、I/O卡件等，其中PS307故障致使無24V輸出，導致PLC300、CP343無24V電源，此事故在生產中經常出現(xiàn)。

（3）變頻器故障。在生產過程中變頻器通訊板由于灰塵、腐蝕的原因損壞率比操作站還要高些。

2 解決網(wǎng)絡通訊故障率的措施

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)故障的解決措施

在購買水晶頭、網(wǎng)線時要選擇質量好的，同時鋪設網(wǎng)線的過程中，在網(wǎng)線外面套上蛇皮管防止網(wǎng)線被

破壞。

2.2 PROFIBUS-DP網(wǎng)故障解決措施

（1）我廠花費人力物力給每個變頻器和DP網(wǎng)線連接的端子附近的DP網(wǎng)線屏蔽線做接地處理，圖3、圖4分別為做接前、后的簡圖。

經實踐證明，做接地后變頻器不再無原無故出現(xiàn)通訊故障而導致導絲輥停的現(xiàn)象，也就是說我們徹底找到了出現(xiàn)上述怪現(xiàn)象的原因，為以后設計施工、生產維護積累了寶貴的經驗。

（2）我廠針對上面發(fā)現(xiàn)的設計不合理現(xiàn)象做了進一步完善處理，徹底解決了這一問題，方案如下：設計一個端子箱，DP總線在端子箱內的端子上進行短接，而每個變頻器上的DP線都是從端子箱內單獨接出的，更換其中任何一臺變頻器都不會對其他變頻器產生影響，如圖5為設計簡圖。

圖3

圖4

圖5

2.3 操作站、變頻器故障解決措施

定期對操作站、變頻器進行除塵處理，同時對操作站主板，網(wǎng)卡、變頻器做防腐處理；避免操作站和有毒的U盤、移動硬盤等接觸，對系統(tǒng)及程序定期做備份，一經發(fā)現(xiàn)病毒，及時殺毒或恢復以前無病毒系統(tǒng)。

2.4 卡件故障解決措施

我廠卡件故障主要集中在西門子電源損毀嚴重上，分析可能由于220V電源不穩(wěn)定或電壓過高造成的。我們從生產消耗及生產穩(wěn)定雙方面考慮決定去掉PS307電源，改用由輔助室24V電源柜供電，因為此處用來轉換成24V電壓的220V電壓來自UPS供電，比較穩(wěn)定不會使電壓波動或過高造成卡件損毀。

3 結語

以上措施成功解決了紡練車間網(wǎng)絡通訊故障影響停車的問題，大大減少了因紡絲機故障造成的損失，保證了產品產量的增加和質量的提高，為公司更好的擁有用戶，占領市場提供了保障。

參考文獻

[1] 王仁祥，王小曼.S7300/400入門與進階[M].北

京：中國電力出版社，2009.

[2] SIEMENS Automation&Drive.profibus通訊快速入

門.

作者簡介：李宏利（1980—），男，唐山三友遠達纖維有限公司工程師。endprint