什么原因觸發(fā)CPU進入故障模式呢？

大家有沒有遇到這樣的現(xiàn)象：PLC CPU運行好好的突然停掉了，可能所有的燈全閃爍，PC連不上CPU,所有與CPU的通信都中斷了，重新啟動后又可以正常運行了，但是所有的過程數(shù)據(jù)丟失，可是運行一段時間又會出現(xiàn)同樣的問題。 CPU恢復后查看診斷緩沖區(qū)，提示CPU進入故障（DEFECT）模式。那么什么原因觸發(fā)CPU進入故障模式呢？可能有多種原因，這里我們只討論干擾造成的原因。

有的CPU安裝在電氣室，環(huán)境總體還可以，干擾從哪里來？我們先看一下手冊中推薦的接地饋電系統(tǒng)圖，以S7-1500為例，參考圖1。

推薦CPU/IM的電源M端接地，因為所有電源的M端接地會減少各個獨立單元之間的電位差，這也是我們常說的等電位連接。那么M端連接到哪里去了？M端與系統(tǒng)的邏輯地在內部是連通的，可以參考圖2。

這樣就可以知道了，如果接地系統(tǒng)不好，直接會影響到CPU系統(tǒng)的邏輯地，造成CPU進入故障模式。這種情況下M端如果浮地效果會好嗎？如果是一個獨立的系統(tǒng)（多個系統(tǒng)需要等電位連接，還要看看其它系統(tǒng)的要求），效果應該好。除此之外，需要注意系統(tǒng)內部的干擾也會串進CPU的邏輯地上，這樣的情況比較多，例如CPU電源與控制回路的電源相同，控制回路帶有感性負載，例如繼電器和電磁閥線圈等，看一下輸出的接線圖，參考圖3.

M端為公共端，連接負載的一端，這些負載在斷開時放電，干擾的電壓既有幅值又有頻率，直接對CPU的邏輯地進行沖擊，參考圖4.

如果這種情況下接地可以避免嗎？效果不好，因為頻率高了，接地導線的感抗非常大，干擾信號不容易快速釋放，如果輸出關斷頻率高，M端的電壓會累積到一個非常高的水平，相當?shù)挂慌杷€沒有排放完，第二盆水又來了。這種情況下必須在負載端使用釋放回路，例如RC回路或者二極管等。

如果控制電源與CPU電源分開可以嗎，當然好，但是如果進行等電位連接即兩個電源的M端連接，負載上沒有釋放回路，干擾會串進來就沒有效果了，所以負載回路安裝釋放元件是必須的。如果CPU浮地安裝，還需要考慮，與其他站點的通信（Profibus、Profinet）就會有問題（如果不使用一個電源）。也可以使用PS給CPU供電，負載使用其它電源，這樣CPU的邏輯地就與外部隔離了，參考圖5，效果好但是價格稍高點。所以系統(tǒng)的供電與接地還需要設計者自己考慮了。

注意：

本文僅代表作者自己的分析觀點。由于技術的局限性，分析的觀點可能會有錯誤，歡迎大家指正。