昌暉儀表分享在V90PN伺服系統通訊故障處理中總結的技術經驗，結合實例分析線路干擾與線路錯誤導致的V90PN通訊故障有何不同，對大家提高V90PN安裝調試技能很有幫助。
筆者近期花了不少精力在V90PN的技術支持上，正是V90PN的推出使許多原先使用脈沖控制伺服方案的客戶轉向了PN總線控制伺服的方案。但隨之而來的是各種V90PN通訊故障和編碼器故障的現象猛增，剛開始都是按EMC規范指導客戶去解決問題的，從各方面的反饋回來看，一多半的問題的確是EMC的問題，但還有些問題好似頑疾，無論你采取什么措施，故障現象依舊，總也解決不了，頗讓人頭痛。
不久前有個汽車行業的重要客戶在使用V90PN伺服做項目的過程中出現編碼器故障，拖了好久沒有有效解決問題，案子又輾轉到了昌暉儀表這里，要求到現場支持。
在去現場前，與客戶的現場工程師簡單的電話溝通，了解了一下現場情況，得知是一個汽車部件的裝配線，采用分布式控制方案，還有遠程IO控制第三方的機器人，V90PN的電纜都采購的是原裝電纜，在調試過程中幾乎所有的V90PN伺服驅動器都會出現F31110、F7452、F7453、以及F7490等故障代碼，如圖所示：
頻繁的故障報警導致調試無法正常運行下去，客戶也曾按EMC規范做了些改進措施，沒有任何效果，由于F31110是編碼器硬件故障，銷售方面最后同意客戶先更換其中的兩臺V90PN伺服驅動器看是什么結果，但更換后故障現象依舊；客戶因此懷疑電機、電纜、驅動器，甚至整個V90PN系統存在嚴重的質量問題，懷疑軟件編程也有問題，總之疑神疑鬼懷疑一切，但又束手無策。
到了項目現場，筆者讓客戶找了一臺沒有更換過但上述故障依舊非常頻繁發生的V90PN，通過在線監控，確認F31110是基礎故障，這屬于硬件故障類，導致原因一般不是相關硬件出現損壞就是系統存在嚴重的硬件干擾。于是重點排查了伺服驅動的電源，接地，屏蔽等，雖然發現存在一定的問題，但系統在安裝調試階段，尚未帶負荷工作，幾乎是空載狀態，一般不會導致如此嚴重而且頻繁的硬件故障。在現場采取了一些常規的EMC應對措施后，故障依舊頻繁發生(客戶的話有時不能全信，該做還是要堅持做，即使已經知道效果不好了，總之眼見為實)。
然而，在排查過程中發現一個現象，即電腦通過無線網絡遙控測試時發生的故障的概率要遠低于用現地按鈕操作發生故障現象的概率，于是排查系統的電源，網絡及接地，發現存在較大的設計問題。由于沒有詳細的原設計圖紙，現場調試人員亦不是原設計人員，搞不清楚現場電氣線路的設計狀況的前提下，筆者提議采取排除法，即只連接S7-300與單臺V90PN，只有簡單的電源及單一的直連PN通訊連接，排除所有其他的線路，進行功能測試，看測試過程中故障發生的情況，結果是系統完全可以連續獨立地工作，上述故障再也不發生了。
這時，筆者心里已經完全有底了，很快昌暉儀表給了客戶明確的結論：
1、V90PN伺服系統(包括驅動器、電機、相關電纜)不存在產品的質質量問題；
2、是硬件系統問題，與軟件及編程無關；
3、導致F1110故障的直接原因是外圍線路存在接線錯誤，伺服系統的屏蔽接地成為電氣回路的一部分，屏蔽層有電流通過引發了伺服編碼器的通訊故障；
4、整個項目的電氣控制系統在電源系統，接地系統，以及通訊網絡系統的架構設計上存在技術缺陷，IO電氣線路設計不規范，是導致外圍接線錯誤，引發伺服編碼器通訊故障的內在原因。
最后，客戶也找到了問題癥結，是遠程IO與第三方機器人交互信號的IO電源交錯了，同事件一樣通過屏蔽與接地形成信號回路了。
后續，其他的一些類似的客戶，也是反復強調讓他們去檢查電源回路，最終問題都得到了解決。
從這件事的問題發現與解決來看，其實這兩起所謂的“干擾”事件的本質都不是真正干擾的問題，而是在電氣成套與現場安裝過程中的線路錯誤造成，只是其表現出來的現象像干擾。但線路干擾與線路錯誤造成的影響還是有差別的：
1、線路錯誤是可以避免的，而線路干擾是避免不了的；接地與屏蔽層導體成為元器件工作電流的回路導體，這是錯誤；如果是弱電，表現為嚴重的干擾現象，錯誤排査比較困難；但如果是強電，損壞設備的概率較大，錯誤排査會相對容易一些。
2、線路錯誤造成的故障報警的頻率要遠高于線路干擾造成的故障報警頻率，并且更有規律性，而且在整機負荷很輕或系統內功率器件未上電的情況下也會導致頻繁的故障報警，表現出來的故障現象的程度會更嚴重。
3、線路錯誤往往造成的硬件類故障報警，比如F31110或通訊口故障等，在采取EMC應對措施后是也是收效基微，故障現象依舊，很容易懷疑硬件己經損壞；但是，如果讓受影響的元器件單獨取電工作，故障現象會立即消失。
4、總線控制，等電勢，多電源系統，分布式IO方案，分布式驅動方案，分布式電氣柜方案，系統中有第三方的設備接入并有IO交互，具備以上幾個特征的系統比較容易出現類似線路錯誤，尤其是在現場安裝布線的過程中。
作者：黃岑
