現場實際情況
1、現場使用的觸摸屏均為西門子精致型TP1200觸摸屏，現場共4套配液控制系統，每套配備2臺TP1200，共8臺。
2、這8臺TP1200觸摸屏每臺均有死機現象，死機后需重新上電后才能使用，每一臺觸摸屏一天都有多次死機現象發生，觸摸屏離控制室遠的愈加頻繁。
3、8臺TP1200觸摸屏的其中一臺業已更換過一臺全新的同型號觸摸屏，但更換后死機的故障現象依舊。
4、除頻繁死機外，所有觸摸屏還有觸摸不良現象。
5、4套配料系統共用一套上位機。
現場實際布置示意圖
為了徹底解決西門子觸摸屏死機問題，昌暉儀表工程師對現場設備安裝、接地、屏蔽、電源、布線和軟件這幾個方面重點進行了仔細排查，現在您就隨我們走進現場仔細看看！
1、安裝
TP1200觸摸屏現場安裝圖片
濃配車間 稀配車間1 稀配車間2
現場存在的問題：
①現場所有8臺TP1200均采用上圖所示與水平面呈20度夾角的安裝方式，超出了設備手冊所允許的與垂直面安裝夾角范圍及許可環境溫度的要求。
②由于線路板工作發熱，熱空氣自然上行，但因近乎水平的安裝方式造成空氣對流通道失效，局部熱量無法散發，聚集在觸摸屏液晶面板下部，觸摸屏實際手感溫度較高。
③操作箱內無額外強制通風對流措施。
④觸摸屏線路板長期在高溫環境下工作，線路過熱會導致各種故障現象產生，其中包括死機的故障現象。
西門子TP1200使用手冊關于產品安裝的要求：
3.1.3 確定安裝地點
操作設備規定安裝在
·安裝箱內
·開關柜內
·配電板上
·斜架上
使用“開關柜”這一概念，代表可行的安裝位置
操作設備具有自通風功能，安裝到固定的開關柜時，允許的最大傾角（與水平線的垂線之間的夾角）為±35°
建議
改進操作箱的整體安裝布局，盡量使觸摸屏處于垂直的安裝位置；或者在操作箱內觸摸屏的散熱風道上安裝強制對流風扇，減少觸摸屏的熱量積聚。
2、設備接地|
(1)控制柜接地
控制柜接地存在的問題：
①主柜進線為三相五線制，接地進線符合要求。
②主柜未設置主接地銅排。
③主接地進線亦未見與各分接地點有導線連接。
④靠與鋁制導軌的表面接觸形成接地，接地阻抗很大，勉強起保護接地的作用，但對EMC抗干擾的效果很差。
建議
設置主柜的主接地銅排，截面積30-50mm2左右，采用壓接接觸。接地端子排應采用短接片短接，并用粗短接地線連接至主接地銅排。
(2)現場操作箱接地
TP1200現場操作箱接地存在的問題：
①所有操作箱均沒有任何的接地措施。
②所有TP1200觸摸屏亦無接地措施。
③與主控系統未構成等電勢系統，分布式系統與主系統之間的電壓差會導致觸摸屏與PLC之間嚴重的通訊干擾，亦是觸摸屏死機的原因之一。
建議
做好主柜與操作箱之間的等電勢連接，主柜與操作箱均設置一定截面積的接地銅排，相互之間采用 16mm2的接地導線連接。
(3)PLC主控制柜接地
(4)PLC現場控制柜接地
PLC現場控制柜接地存在的問題：
1、PLC安裝導軌有接地措施。
2、開關電源輸入端亦有接地。
3、開關電源輸出負極未直接接地。
4、變壓器中心抽頭未接地，次級輸出一端未強制接地。
等電勢系統的要求
(5)等電位聯結電路
西門子TP1200使用手冊關于產品安裝的要求：
3.3.2 連接等電位聯接電路①電位差
在空間上分開的設備組件之間可能產生電位差。這類電位差可導致數據電纜上出現高均衡電流，從而毀壞他們的借口。如果兩端都采用了電纜屏蔽，并在不同的設備部件處接地，便會產生均衡電流。
當系統連接到不同的電源時，可能產生電位差。
②等電位聯結的常規要求
必須通過等電位聯結消除電位差，以確保電氣系統的相關組件在運行時不會出現故障。
·當等電位聯結導線的阻抗減小時，或者等電位聯結導線的橫截面積增加時，等電位聯結的有效性將增加。
·如果兩個設備部件通過屏蔽數據電纜互連，并且其屏蔽層在兩端都連接到接地/保護導體上，則額外敷設的等電位聯結電纜的阻抗不得超過屏蔽阻抗的10%。
·等電位聯結導線的橫截面積必須能承受最大均衡電流。根據以往的經驗，橫截面積最小為16mm2的等電位聯結導線效果最佳。
·使用同或鍍鋅材質的等電位聯結導線。在等電位聯結導線與接地/保護導線之間保持大面積接觸，并防止被腐蝕。
·使用合適的電纜夾夾緊進入等電位聯結導軌上的數據線屏蔽層。盡可能縮短HMI設備和等電位聯結導軌間的電纜長度。
·平行敷設等電位聯結導線和數據纜，使其互相間隙距離最小。
3、屏蔽
（1）PLC通信接地
PLC通信接地存在的問題：
·所有DP通訊線在連接設備之前未作屏蔽層的重復接地處理。
·通訊線進出主柜及操作箱亦未作屏蔽層重復接地處理。
·電纜屏蔽層耦合到的感應電流會順著屏蔽層及插頭的金屬連接部分流入所連接的設備，造成通訊干擾及損壞通訊口。
建議
在重要設備附近設置等電位銅排，用粗短的接地線將這些等電位銅排與總接地銅排做連接，通訊線的屏蔽層應被直接抱箍在這些等電位銅排。
（2）變頻器柜屏蔽處理
變頻器柜屏蔽存在的問題：
·變頻器有接地措施。
·變頻器輸出與電機之間的動力電纜未采用屏蔽電纜，亦無屏蔽層接地處理。
（3）TP700 Comfort的等電位聯結
4、電源
（1）主控制柜電源和DC24V電源
主控制柜電源和開關電源存在的問題：
1、主柜控制電源未使用隔離變壓器，而是直接使用了三相五線制進線的其中一相及中性線給24V開關電源及其他電源設備供電。由于各相電源負荷的差異，造成中性線非零電位，亦是造成干擾的重要因素。
2、24V開關電源，存在容量選擇偏小，總共10A（CPU，I/O，2塊稱重儀表，2個無紙記彩色錄儀，2個TP1200觸摸屏），出線太細（只有1mm2線徑），負荷重而傳輸距離遠，導致線阻大壓降大，導致控制柜間的壓差大，遠端設備受干擾嚴重。
3、無論何種電源，均未有使用匯流排或端子排做電源分配，線路負荷嚴重不均。
（2）實測濃配間DC24V電源
主控制柜24V電壓實際讀數 濃配間A操作箱24V實際讀數 濃配間D操作箱24V實際讀數
（3）西門子SITOP電源
（4）上位機電源
上位機電源存在的問題：
·上位機系統未安裝在控制柜中。
·上位機的供電電源采用的是室內照明市電，與控制系統的電源不同源。
·上位機亦無接地處理措施。
·4套控制系統的控制電源各取自那一相，情況不明，沒有構建等電勢系統。
·工控機在未與這4套控制柜系統構建等電勢系統的前提下，直接用電纜同時與這4套控制系統建立通訊，帶來系統上的各種隱患，輕則干擾系統的正常工作，重則損毀通訊口及模塊。
5、現場布線
現場布線存在的問題：
·所有動力線，信號線，通訊線均從一個出口及管道通往現場設備，平行敷設距離較長，弱電及通訊線易被感應干擾。
·柜體出口開孔遺留快口均未處理，容易割傷電纜造成短路事故。
建議
應遵循強弱電分開布線，盡量避免近距離平行敷設的規范要求。總結
缺乏系統設計與總體規劃·控制系統結構：集中與分布，傳動與控制，主控與輔助，網絡結構，柜體布局等方面均未做過通盤的考慮。
·網絡結構：沒有依據所確定的控制系統的結構，規劃系統控制總線及通訊網絡，確定網絡的結構，傳輸介質，布線形式及布線距離。
·電源結構：沒有依據所確定的控制系統的結構，規劃系統的電源分配，沒有電源分類分段，以及相關的保護，沒有浪涌及過電流保護。
·接地系統：沒有依據確定的控制系統結構、網絡結構、電源結構確定系統接地結構，沒有分類，分段，分層接地的設計。
結論
雖然不能完全排除軟件方面造成TP1200觸摸屏死機的原因，但就目前的設備狀況來看，能造成TP1200觸摸屏工作異常及死機的原因，硬件系統方面明確的前述5部分均有涉及，昌暉儀表建議先排除所有硬件上造成系統故障的可能性，然后才能確定是軟件的原因，但也有可能問題就集中在硬件的系統成套及安裝上。
