摘要：本文介绍了SIMATIC
S7系统在除盐室化水程控中的应用；通过两个典型实例从硬件故障和软件故障两方面阐述了分析SIMATIC
S7系统“隐性故障”的方法。
关键词：SIMATIC
S7，WinCC，HMI，化水程控，除盐室，隐性故障
Analysis of the Concealed Fault in SIMATIC S7 System of Chemical Water
Treatment Program Control in Demineralization Room
Abstract:
This paper introduces the application of SIMATIC S7 system of chemical
water treatment program control in demineralization room in Qinshan
power plant, gives the method of analyzing the concealed fault in
SIMATIC S7 System by two typical examples of the hardware fault and
software fault.
Key
words:
SIMATIC S7, WinCC, HMI, Chemical water treatment program control,
Demineralization room, Concealed fault
０ 引言
火电厂化学水处理系统水、汽品质的好坏直接影响热力系统机组的安全、经济稳定运行。随着高参数、大容量机组的发展，对化学水处理系统自动化的要求越来越高。我厂化学分场于2000年对除盐室化学水处理系统进行了阳床程控改造，2002年进行了阴、混床程控改造，对除盐室再生系统实现全部自动化操作，大大提高了生产现场的自动化控制水平和管理水平。阳床、阴床、混床程控所采用操作平台均为SIMATIC
S7-400 系统。笔者为负责除盐室程控维护的化学仪表班班员，积累了近五年的S7系统现场维护经验。我们在工作中发现一些特殊故障：故障出现时当值运行操作人员无违规操作；故障现象与故障原因在人机对话界面（HMI）WinCC系统上无关联，本文称为S7系统“隐性故障”。此类故障原因复杂隐蔽,难以查找，但故障分析过程仍遵循一定规律。下面，将以两个典型实例为例阐述此类故障的分析方法。
１ 系统描述
我厂化学水处理系统采用
SIEMENS公司SIMATIC S7
过程控制系统作为自动化系统硬件平台。整个系统由2套S7-400现场控制器，2台操作员站(其中一台兼工程师站)组成。上位机和下位机的通讯为100M以太网。共有3个PLC柜，#1PLC柜为#1-#6阳床程控及空压机连锁，#2PLC柜为#1-#5混床程控，#3PLC柜为#1-7阴床程控及模拟量输入。除盐室S7
过程控制系统如图所示:
此图已丢失www.PLC100.com（PLC之家）
２ 故障实例一
2.1
故障现象
当操作程序运行至阴床A101门“开”状态，WinCC操作界面HMI由程控状态自动转为就地状态。程序中断，程控操作被迫终止。现场就地操作A101门，其“开”状态与“关”状态正常。
2.2
故障分析
根据故障现象，按常规故障处理方法初步判断为程序出错。查找程序梯形图，WinCC与STEP
7地址连接均未发现错误。因以往程序调试过程中并未出现此故障，故排除程序编程错误的可能。根据以上排查，判断为硬件故障导致的程序保护联动，遂扩大外部设备检查范围。通过反复观察PLC上A101门动作，发现当A101门为“开”状态时，A101指示灯亮后瞬间即熄灭，程控状态指示灯也熄灭。分析PLC柜接线图（见图２此图已丢失www.PLC100.com（PLC之家）），
A101与程控选择开关共用一个电源。测得当A101门为“开”状态时其电压值由24V降至1V。据此得出程控中断原因：程控选择开关与A101门开关共用的同一电源产生降压。检查程控选择开关接线发现短路，排除后故障消除。
３ 故障实例二
3.1
故障现象
当值运行人员按操作规程在WinCC界面上进行阳床程控点操时，K101、K102门应为“关”状态，却自动转为“开”状态，现场K101、K102门自动打开。
3.2
故障分析
对Ｋ101、K102门外围设备进行全面检查，未发现硬件故障。检查WinCC与STEP
7地址连接，无故障。初步判断为程序出错。检查程序进行梯形图，发现当程序进行步操或组操时，WinCC人机界面上K101、K102门为“关”状态，而在程序进行梯形图中，K101、K102门地址一直为“开”状态。
分析故障产生原因，见图3
此图已丢失www.PLC100.com（PLC之家）。上一次对K101、K102门进行点操操作的运行人员点击点操“开”K101、K102门后，违反操作规程，未完成点操结束步序，直接进入下一个步操或组操，导致WinCC上K101、K102门呈“关”状态且现场K101、K102门在步操（或组操）中自动关闭，而在程序进行梯形图上点操K101、K102门地址仍保持“开”状态。当下一次点操启动时，K101、K102门自动开启。因点操操作为非正常操作，仅在设备检修时才使用，故此类“隐性故障”往往在违规操作数月后才出现故障现象，容易造成跑钠、跑脂等严重后果，需引起足够重视。
４ 结语
由以上两个典型实例可以看出，分析SIMATIC-S7系统“隐性故障”的思路为：从外部设备和程序运行出错两方面查找原因，层层排除可能的软、硬件故障，直至找到故障点。仅从故障现象判断S7系统“隐性故障”为硬件故障还是软件故障比较困难，往往是对两方面都进行排查。因此，系统维护人员对外部设备的检查要全面细致，对程序进行的梯形图应完全掌握。应该注意的是，不熟悉程序编程的WinCC界面运行操作人员应严格按照操作手册操作，不可省略任一步序，以免为程控运行造成故障隐患。
