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西门子IPC电源模块故障处理

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2020-02-25 11:29:34

西门子工控机电源厂商去年对他们的电源模块做了升级，但随后在某现场出现了一系列的故障，工控机的电源连续损坏，因此，我们紧急赴现场进行了检测。

我们在现场了解到，IPC的电源损坏的部件是其内部前端的保险管，由于该保险管被烧坏，导致电源模块无法正常供电（图1）。

图1 现场的工控机

我们在现场做了一系列的检查，发现为工控机集中供电的总回路上的保险也曾经被烧坏过（图2）。

图2 工控机总回路上的保险

这就意味着，现场可能出现过大电流。而且我们了解到，现场经常是头一天晚上下班后，工人将现场主回路直接断电，此时，工控机均处于开机状态。而第二天早上，工人直接将主回路的电源合闸后，工控机直接上电，但此时就发现有的工控机不能工作了，再检查时就发现是工控机的电源烧坏。

除此之外，该设备的每个控制柜旁边都装有一个空调，该空调在启动瞬间也会产生一定的高压脉冲干扰。同时，该空调本身还有一个控制开关，该开关在开闭过程中，也会产生高压脉冲干扰（图3）。

图3 空调回路带来的干扰

经过换算，在空开闭合瞬间的高频干扰电压幅值为4000V左右，而压缩机启动瞬间幅值的干扰信号幅值大概为1500V左右。

至此，我们大致得出结论，应该是现场出现过较大的冲击电流，导致设备电源损坏。

之后，我们又进行了大量的测试，主要是针对现场的情况进行检测，以及对电源防护措施进行了一系列的对比测试，这里就不再详细叙述了。当然，我们也针对电源模块本身的内部设计是否存在隐患，与电源厂家进行了沟通。厂家经过检测，判断现场出现大电流导致设备损坏的可能性比较大。

根据上述情况，我们在现场提出了一些建议：

1. 现场加强设备上电、断电的规范管理，要求现场为控制柜供电的总电源不得带负载上电、断电。

2. 修改工控机的BIOS，将“状态保持模式”参数项修改为“DISABLE”，即上电后，不能直接开机，而是通过IPC前部的开关按钮进行开机操作。

3. 在IPC的电源前增加浪涌等保护设备，保证供电电源质量。

之后，经过一段时间的观察，现场没有再出现过电源烧坏的情况。这个Case拿出来跟大家分享，一方面是提醒我们的工控机用户在使用西门子IPC的过程中需要注意的一些问题，另外也是提醒广大的工程师，注意工业现场的用电规范，否则有可能导致我们的设备出现一些意想不到的情况。

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