1、电源干扰造成 ControlNet 网络故障的解决方法摘要：本文分析了电源瞬间切换引起 ControlNet 网络 Keeper 残缺，造成系统瘫痪的三种解决方法，并选择增加储能装置的方式在车站实践并取得了不错的效果。 关键词： ControlNetKeeper 电源 延时继电器储能装置 UPS 中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号： 1引言 罗克韦尔 ControlNet 网络是一个智能网络，它必须要有一个且只能有一个 Active Keeper（激活的网络管理者） 。Keeper（网络管理者）的惟一识别是一个特殊的网络配置，存储于 Keeper 签名中。如果 Keeper签名匹配
2、，Keeper 便以有效的 Keeper 的身份加入网络；如果 Keeper 签名与网络上原有的签名不匹配，Keeper 便以残缺的 Keeper 身份加入网络。深圳地铁一期工程 BAS 系统采用罗克韦尔 5000 系列PLC、ControlNet 网络，只有部分带 CPU 的箱柜由 UPS 供电，其余箱柜采用就近取电的原则，就近从一级电源取电。当电源切换时，ControlNet网络大部分节点断电，ControlNet 网络产生故障。曾多次发生因电源瞬态干扰（或切换） ，导致 ControlNet 网络所有 Keeper 残缺，Rslinx 无法连接网络，系统瘫痪。罗宝线一期工程 15 个车站
3、从 2004 年开通至今共发生控制网故障共计 160 多起，处理方法大部分都是断电重启后恢复，其中较严重的 22 起通过清除所有 Keeper 和重新规划网络参数后才恢复。经统计发现电源完全断电，经过一段时间后上电的，ControlNet 网络均能自动恢复；但电源毫秒级的干扰时，ControlNet 网络容易产生不能自动恢复的故障（如损坏所有 Keeper 等） 。 2避开电源瞬态干扰的方案 针对本文所提到的问题，分析、测试了避开电源瞬态干扰的三种方案：增加通电脉冲延时继电器、储能供电装置和小容量 UPS。 模拟现场 PLC 结构，采用如下硬件：1756 系列 PLC 一套，包括1756-PA
4、7 电源模块，1756-A7 机架，1756- L55CPU 模块，1756-ENBT 以太网模块，1756-CNBR 控制网模块，1794-L33CPU 模块，1794-ACNR15 控制网适配器，1794-IB16、1794-OB16 远程 I/O 模块，开关电源等。 2.1 增加通电脉冲延时继电器 将模拟设备接入上端带双电源切换装置的电源中，通过控制双电源切换开关，用示波器测量电源切换瞬间的时间，以此时间来检测通电脉冲延时继电器的灵敏度。 2.1.1 测试结果 1)模拟双电源自动切换测试 模拟双电源自动切换时，通电脉冲延时继电器没有检测到通电脉冲，1756 系列 PLC 及模块状态指示灯
5、显示正常，网络状态正常，通过示波器测试，检测到双电源切换时间为 15ms。 2)模拟双电源手动切换测试 手动模拟双电源切换时，通电脉冲延时继电器检测到了通电脉冲，按设定的时间延时后动断点闭合，1756 系列 PLC 及模块在延时继电器设定的时间到了后自动上电自检，通过示波器测试，检测到双电源切换时间为 35ms。 2.2 增加储能装置 2.2.1 储能电容测试环境 将 1794-ACNR15 控制网适配器电源并入储能装置， 储能装置电路如图 1 所示，在切断开关电源时检测储能电容的持续供电时间。 图 1 2.2.2 储能电容断电后持续供电测试结果 如图 1 所示，从 24V 开关电源处更改柜内
6、线路，在市电正常的情况下，开关电源给远程 I/O 模块提供 24V 电源，并通过单向二极管 D1 给储能电容 C1-C4 充电，同时给 1794-ACNR15 控制网适配器供电。在切断 24V开关电源的输入电源后，远程 I/O 模块失电，储能电容 C1-C4 通过单向二极管 D2 单独给 1794-ACNR15 控制网适配器提供 2 至 3 秒钟的短时放电电流，以补充控制网适配器在电源切换过程中 24V 电源产生的断电脉冲。现场模拟双电源手动切换测试，切换时间控制在 500ms-1000ms 左右，在切换过程中，I/O 模块断电，1794-ACNR15 控制网适配器没有断电，网络正常。 2.3 增加小容量 UPS 现场模拟双电源手动切换测试，切换时间控制在 500ms-1000ms 左右，在切换过程中，控制柜没有断电，网络正常。 2.4 方案对比分析 3.结束语 经过对比分析，我们采用增加储能装置的方案，在控制网节点较多的竹子林、会展中心站 ControlNet 网络适配器安装了储能装置，避开电源切换时产生的开关瞬态干扰。试用二年以来，竹子林、会展中心两站ControlNet 网络未发生不可自动恢复故障。 参考文献 邓李 ControlLogix 系统实用手册 机械工业出版社 2008.1 作者简介 何全工程师深圳地铁集团有限公司运营分公司
