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1、基于PLC控制系統(tǒng)平穩(wěn)長周期運行的可行性技術(shù)保障劉建宇大慶煉化公司機(jī)電儀廠0459－5616461摘要：本文重點對大慶煉化公司180萬噸/年ARGG大機(jī)組的控制系統(tǒng)TRICON和EDS系統(tǒng)頻繁燒卡的現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，將問題做個專項匯總，找到問題解決的辦法。從而切實有效地保證特護(hù)機(jī)組的平穩(wěn)長周期運行。關(guān)鍵詞：TRICON、EDS、燒卡、電磁場、組態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益前言180萬噸/年ARGG三機(jī)組和氣壓機(jī)組控制系統(tǒng)是TRICONEX公司的TS3000控制系統(tǒng)和GE公司的90-70系列PLC系統(tǒng)，如TRICON系統(tǒng)見1所示。投用3年后陸續(xù)出現(xiàn)燒卡現(xiàn)象，
2、如TRICON系統(tǒng)更換主處理器MP和各I/O卡件已有18塊之多，EDS系統(tǒng)已更換CPU、BIU、I/O卡件等達(dá)12塊（祥見表1），造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失并嚴(yán)重地威脅裝置的安全生產(chǎn)。系統(tǒng)故障的分析研究一、系統(tǒng)故障涉及的范圍如附表所示，遇到的系統(tǒng)故障現(xiàn)象有以下幾個方面：l卡籠箱故障：TRICON、GE90-70PLC、3500卡籠箱均更換過。l系統(tǒng)卡件燒壞：TRICON系統(tǒng)更換電源模塊、主處理器MP、通訊卡EICM和各I/O卡件已有18塊之多；EDS系統(tǒng)已更換電源模塊、CPU、BIU、I/O卡件等達(dá)12塊；本特立3500系統(tǒng)卡件更換4塊；ASCC
3、防喘振控制器燒壞等。l系統(tǒng)通訊故障：EDS系統(tǒng)冗余的主副PLC出現(xiàn)6次不冗余現(xiàn)象；操作站與PLC的通訊故障出現(xiàn)4次。l儀表設(shè)備燒壞：主風(fēng)機(jī)靜葉控制器的隔離柵燒毀1次；各類探頭和前置器更換累計達(dá)30余臺/次。從附表可以看出，在裝置和機(jī)組的運行期間，維護(hù)中對各類故障的處理措施基本上可以分幾種情況。系統(tǒng)接地的處理：詳細(xì)檢查接地系統(tǒng)，確保儀表專業(yè)接地符合要求；將系統(tǒng)工作地和安全地分開。電源系統(tǒng)的處理：檢查UPS的輸出電壓的精度及各項指標(biāo)滿足要求（由UPS廠家配合進(jìn)行）；將UPS輸出端三相四線的中性點N相做接地聯(lián)接；更換UPS電源、6臺變壓器及電源開
4、關(guān)。儀表回路的檢查：將所有儀表回路做了詳細(xì)的檢查。8TRICON圖1TRICON系統(tǒng)示意圖二、系統(tǒng)維護(hù)中值得思索的幾個問題筆者認(rèn)為，以下幾個方面值得思考。1、關(guān)于系統(tǒng)的工作環(huán)境因素環(huán)境因素有溫度、濕度、電磁場、空氣塵埃等。實際上溫度、濕度和空氣中的腐蝕性氣體及允許塵埃量都符合要求，尤其是和其它機(jī)組控制室相比都是一樣的。但交流電磁場的指標(biāo)卻很可能過高。原因如下：l標(biāo)準(zhǔn)要求是：磁場＜2.5T/M，電場＜8V/M（14KHz~1GHz）l據(jù)電磁場的理論可知：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的一個不可分割的
5、統(tǒng)一體，這就是電磁場。深入理解便是：①恒定的電場周圍無磁場，恒定的磁場周圍無電場。②均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場。③周期性變化的電場周圍存在同周期的磁場，周期性變化的磁場在周圍產(chǎn)生同周期的電場。l8TRICON和EDS系統(tǒng)柜下面距離約3米處便是高達(dá)1萬伏的交流動力電源（其它機(jī)組沒有）。當(dāng)大電機(jī)啟動或停運時產(chǎn)生很大的電磁場便會以光速傳播到遠(yuǎn)處。如圖3所示。而電子電路長期在這樣強(qiáng)的電磁場環(huán)境中工作，其性能便會逐漸下降，直至燒毀。這可能就是我們遇到經(jīng)常燒卡的現(xiàn)象。圖2電磁場的產(chǎn)生2、關(guān)于系統(tǒng)的可靠性和可用性的
6、問題眾所周知,PLC具有很高的可靠性指標(biāo)，一般著名公司的PLC模塊其MTBF（平均無故障時間）都在幾萬到十幾萬小時，甚至幾十萬小時。但是以PLC為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的可靠性又如何保證呢？據(jù)美國自動化行業(yè)的典型統(tǒng)計，以PLC為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的故障分布率如下：PLCCPU5%PLC可診斷的I/O模塊15%故障為20%外部輸入器件（傳感器，開關(guān)等）45%80%屬于器件輸出器件30%外部故障接線故障5%由此可見，一個控制系統(tǒng)中只有20%的故障可由PLC直接診斷，而80%的故障在PLC外部,需要用另外的方法解決故障診斷。研究表明，在對一個成套設(shè)備或設(shè)備的
7、故障檢修時，有一半以上的時間花在檢查、分隔、和確認(rèn)故障及其發(fā)生地點的工作上。因此，要提高以PLC為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的可用性，應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮外部故障的防止和診斷的措施。1）選用質(zhì)量可靠、性能好的輸入和輸出器件。2）充分利用PLC的軟元件資源(如專為外部故障檢測準(zhǔn)備的軟元件)，強(qiáng)化PLC系統(tǒng)的外部故障檢測的功能。充分利用PLCCPU模塊和其它智能模塊的自診斷功能，如CPU模塊對自身的及對I/O模塊的診斷及報警，通信模塊對有關(guān)通信的診斷，熱電偶輸入模塊對斷偶的報警，等。充分認(rèn)識PLCCPU的在線更換I/O模塊的功能。這時應(yīng)注意保持被更換的模
8、塊所處的狀態(tài)，直到更換完畢再恢復(fù)直接從現(xiàn)場采集輸入信號，或直接向現(xiàn)場輸出信號。3）正確選擇I/O模塊。絕大部分I/O模塊都是8個或16個或32個輸入/輸出點共用1個公共點。特別是
