基于SMC-SI-EX245系列模块的先导阀压力故障分析

前几天遇到了一个SMC-SI单元控制失误,电磁阀不得电,从先导阀开始就有时得电,有时不得电.测量US1电源电压为23.38V,低于标准电压24V.更换供电线,提高US2电压后,故障排除.

现场的SMC-SI-EX245单元使用10个阀导,首先是先导阀压力故障,将先导阀压力反馈短接后变成中间到末位的几个电磁阀轮番报错.

下面我们介绍一下SMC-SI-EX245系列模块:

SMC的SI 单元

本 SI 单元是为了控制 SMC 空气压集装式电磁阀的 PROFINET IO 现场设备。通过连接 EX245 专用的输入输出模块，能够控制数字输入输出数据。

 

NO
1	SI 单元	进行现场总线通信和集装式电磁阀的 ON/OFF 输出。给输入输出模块供给电源。
2	数字输入模块	导入输入设备的传感器、开关输出。
3	数字输出模块	驱动电磁阀、指示灯、蜂鸣音等的输出设备。
4	端板	SI 单元、以及输入输出模块用端板。
5	电磁阀	驱动空气设备

额定电压	DC24 V
允许瞬时停电	1 msec
防护等级	IP65 （连接集装板时，通过适当的防水连接器连接时）
规格	CE 认证、RoHS
耐电压	AC500 V、1 分钟  外部端子整体与 FE 之间
绝缘电阻	DC500 V、10 MΩ 以上  外部端子整体与 FE 之间
使用温度范围	-10～50 ℃
保存温度范围	-20～60 ℃

SI 单元的 2 个螺钉（内六角螺钉对边 2.5mm)安装到集装式电磁阀上。

SI 单元、输入输出模块、端板之间使用附带的接头组件和连接块组件连接。

请连接 FE 连接（接地用）电缆、PROFINET 通信电缆以及电源供给电缆。

①       M5、FE 端子（接地连接用端子、推荐力矩值 = 1.5 N×m)

②       推拉接口(24V) 、电源连接(XD1)

③推拉接口(24V) 、电源连接(XD2)

④       推拉接口(SCRJ)、PROFINET IO 连接 Port1 (XF1)

⑤推拉接口(SCRJ)、PROFINET IO 连接 Port2 (XF2)

SI 单元有 2 个电源连接接口，2 个 PROFINET IO 连接接口(Port1、Port2)。下面说明各接口的管脚序列。

电源的诊断功能:

 

US1 Diagnosis	Enable 激活 Disable 不激活	设定“Enable”时，US1 电源的电压降低诊断有效。US1 电压降低时，检出报警状态，该诊断数据或 LED 显示为报警状态。
US2 Diagnosis	Enable 激活 Disable 不激活	设定“Enable”时，US2 电源的电压降低诊断有效。US2 电压降低时，检出报警状态，该诊断数据或 LED 显示为报警状态。
US3 Diagnosis	Enable 激活 Disable 不激活	设定“Enable”时，US3 电源的电压降低诊断有效。US3 电压降低时，检出报警状态，该诊断数据或 LED 显示为报警状态。
US4-10 Diagnosis	Enable 激活 Disable 不激活	设定“Enable”时，US4 电源的电压降低诊断有效。US4 电压降低时，检出报警状态，该诊断数据或 LED 显示为报警状态。

 

阀的监控:

设定发生通信报警时的电磁阀输出状态.

 

・Force to OFF	：输出 OFF
・Force to ON	：输出 ON
・Hold last state ：输出保持

 

 

内部消耗电流（控制/输入用 US1)			300 mA 以下
逆接保护			内置 (US1 / US2)
电源连接器 XD1/2 之间最大交接电流			10A
	电源电压范围		DC24 V ±10%
	电压降低检出		检出 : 约 DC20.4	V 以下
			复位 : 约 DC 21.6	V 以上
US1
	最大供给电流		6 A
	传感器用输入电源供给		约 DC 17 V 以下
	阻断电压
	电源电压范围		DC24 V +10%/-5%
	电压降低检出		检出: 约 DC21.6	V 以下
			复位 : 约 DC 22.8V 以上
US2
	最大供给电流		4 A
	输出/电磁阀用电源供给		约 DC17 V 以下
	阻断电压
绝缘			US1-US2 间的内部绝缘

 

US1 : 控制/输入用电源

US2 : 输出/电磁阀用电源

由上述对SMC的模块介绍,我们可以看出US1的工作电压范围(21.6-26.6V),而US2 给电磁阀供电的电压范围(22.8-26.6V) .

我们需要在硬件组态时对US2电源进行监控.一般情况下US2电源电压的监控室被关闭的.因为在打开安全门时US2的电源是被关闭,VASS标准的安全控制标准规定的.因此正常情况下US2的监控被关闭.

这时我们给入的US1电压是23.38V,属于正常范围.我们观察夹具在工作时,PLC程序给阀的输出已经发出,但是电磁阀始终不得点电.

由于在自动线里面,无法进入自动线里进行测量US2电源.

通过这一现象因此我们只能判断为要么US2电压低,要么DX通讯白模块故障.

于是我们更换了电源,从旁边工位阀导的上的闲置借口上取US1和US2,结果故障消除了.

但是故障点又在哪呢? 只能是上一级的US2供电有损耗.

我觉得这个故障的难点有以下几条:

1.US2只有在安全回路闭合后才能给入,人员不方便测量.

2.US2的电压监控不能打开

3.先导阀压力故障后,增加气压,更换压力开光后,短接先导阀控制后,产生其他故障,就已经说明故障点范围不是气压.

4.判断法动作时除了看PLC程序上的输出点还要结合SMC模块电磁上的指示灯.结合判断气阀是否得电.

编辑：黄飞