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工业网络交换机电源故障及应对策略

日期: 2023-01-10
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工业交换机也称作工业网络交换机,即应用于工业控制领域的以太网交换机设备,由于采用的网络标准,其开放性好、应用广泛以及价格低廉、使用的是透明而统一的TCP/IP协议,以太网已经成为工业控制领域的主要通信标准。


众所周知,工业网络交换机由于其特定的工业应用场合,我们在使用过程中难免会发生这样或那样的故障,但纵观来看这些故障还是有一定规律可循,比如电源故障就占其中很大一部分比重。工作中常遇到各种各样的工业网络交换机电源故障问题,估计其比例应该不低于50%,在这里,我们就工业交换机电源故障问题稍作总结,希望对大家有所帮助。


通常来讲,工业网络交换机电源可分为两部分:一部分是工业网络交换机的外部馈电,即设备电源输入部分;另一部分是工业网络交换机内部主板、灯板或串口板等的工作电源。正常情况下工业网络交换机上电后,外部馈电部分通过转换器件给主板、灯板或串口板等提供工作电压如DC3.3V、DC5V或DC12V不等,当然主板或串口板上或许还有一些电源器件提供必要的工作电压,之后工业网络交换机启动开始工作。由此可见,工业网络交换机上电过程中任一环节出差都会导致工业交换机上电失败,俗称“开不了机”。下面我们简单分析一下:


一、设备上电却不启动


这也是客户经常反馈的一类问题:工业网络交换机上电后所有指示灯常亮或交换机上电后仅电源指示灯亮,设备不工作。这种情况电源输入部分正常了,但主板上的电源出问题了。


工业网络交换机主板上通常配置了各种工作所需的电源器件,这些电源器件为交换机正常工作提供必要的电压、电流,通常这些电源器件是贴片封装的,贴片器件的虚焊对机器也在所难免,工作中碰到的电源芯片虚焊其比例真不低。还有像电源芯片是为主板提供DC3.3V主电压的,经常碰到它虚焊,设备也无法开机。这里需要着重强调的是主板3.3V性能好坏将直接影响工业交换机的通讯性能。

工业网络交换机

二、设备不上电


这是客户经常反馈的一类问题:工业网络交换机无法上电或上电后工业网络交换机无任何显示,电源指示灯不亮,通常这是设备电源输入部分出问题了。


工业网络交换机因电磁兼容需求通常会对设备输入电压做一些处理,比如共模贴片电感就是常用到的一个器件,很多工业网络交换机都会用到它,让人郁闷的是这个只有4个焊点且个头不小的共模贴片电感经常虚焊,导致设备无法上电,机器焊接也会犯低级错误。另外一些防浪涌器件如压敏电阻、TVS管击穿或漏电也会导致设备无法上电。当然电源转换器件出问题是最直接的,开关电源、电源模块、滤波器等出现故障也是屡见不鲜,它们的故障现象如输入短路、输入过流、无输出、输出欠压或带不动负载等。


针对电源故障,我们首先应该做好外部电源的供应工作,一般通过引入独立的电力线来提供独立的电源,并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象。如果条件允许,可以添加UPS(不间断电源)来保证工业网络交换机的正常供电,有的UPS提供稳压功能,而有的没有,选择时要注意。在机房内设置专业的避雷措施,来避免雷电对工业网络交换机的伤害。其次,要选择质量过硬的工业网络交换机,避免因元器件的虚焊、不稳定等导致的电源故障。

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