基于PLC控制系統(tǒng)平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行的可行性技術(shù)保障

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，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（詳見表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(gè)方面：

·卡籠箱故障：TRICON、GE90-70PLC、3500卡籠箱均更換過。

·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防喘振控制器燒壞等。

·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。

·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(jì)達(dá)30余臺(tái)/次。

從附表可以看出，在裝置和機(jī)組的運(yùn)行期間，維護(hù)中對(duì)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(xiàng)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(diǎn)N相做接地聯(lián)接；更換UPS電源、6臺(tái)變壓器及電源開關(guān)。儀表回路的檢查：將所有儀表回路做了詳細(xì)的檢查。



圖1 TRICON系統(tǒng)示意圖

二、系統(tǒng)維護(hù)中值得思索的幾個(gè)問題

筆者認(rèn)為，以下幾個(gè)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(chǎng)、空氣塵埃等。實(shí)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(chǎng)的指標(biāo)卻很可能過高。原因如下：

·標(biāo)準(zhǔn)要求是：磁場(chǎng)＜2.5T/M，電場(chǎng)＜8V/M（14KHz～1GHz）

·據(jù)電磁場(chǎng)的理論可知：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)。深入理解便是：

①恒定的電場(chǎng)周圍無磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周圍無電場(chǎng)。

②均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。

③周期性變化的電場(chǎng)周圍存在同周期的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生同周期的電場(chǎng)。

·TRICON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(dòng)力電源（其它機(jī)組沒有）。當(dāng)大電機(jī)啟動(dòng)或停運(yùn)時(shí)產(chǎn)生很大的電磁場(chǎng)便會(huì)以光速傳播到遠(yuǎn)處。如圖3所示。而電子電路長(zhǎng)期在這樣強(qiáng)的電磁場(chǎng)環(huán)境中工作，其性能便會(huì)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。