基于PLC控制系統平穩長(cháng)周期運行的可行性技術(shù)保障

前 言

180萬(wàn)噸/年ARGG三機組和氣壓機組控制系統是TRICONEX公司的TS3000控制系統和GE公司的90-70系列PLC系統，如TRICON系統見(jiàn)1所示。投用3年后陸續出現燒卡現象，如TRICON系統更換主處理器MP和各I/O卡件已有18塊之多，EDS系統已更換CPU、BIU、I/O卡件等達12塊（詳見(jiàn)表1），造成了一定的經(jīng)濟損失并嚴重地威脅裝置的安全生產(chǎn)。

系統故障的分析研究

一、系統故障涉及的范圍

如附表所示，遇到的系統故障現象有以下幾個(gè)方面：

·卡籠箱故障：TRICON、GE90-70PLC、3500卡籠箱均更換過(guò)。

·系統卡件燒壞：TRICON系統更換電源模塊、主處理器MP、通訊卡EICM和各I/O卡件已有18塊之多；EDS系統已更換電源模塊、CPU、BIU、I/O卡件等達12塊；本特立3500系統卡件更換4塊；ASCC防喘振控制器燒壞等。

·系統通訊故障：EDS系統冗余的主副PLC出現6次不冗余現象；操作站與PLC的通訊故障出現4次。

·儀表設備燒壞：主風(fēng)機靜葉控制器的隔離柵燒毀1次；各類(lèi)探頭和前置器更換累計達30余臺/次。

從附表可以看出，在裝置和機組的運行期間，維護中對各類(lèi)故障的處理措施基本上可以分幾種情況。系統接地的處理：詳細檢查接地系統，確保儀表專(zhuān)業(yè)接地符合要求；將系統工作地和安全地分開(kāi)。電源系統的處理：檢查UPS的輸出電壓的精度及各項指標滿(mǎn)足要求（由UPS廠(chǎng)家配合進(jìn)行）；將UPS輸出端三相四線(xiàn)的中性點(diǎn)N相做接地聯(lián)接；更換UPS電源、6臺變壓器及電源開(kāi)關(guān)。儀表回路的檢查：將所有儀表回路做了詳細的檢查。



圖1 TRICON系統示意圖

二、系統維護中值得思索的幾個(gè)問(wèn)題

筆者認為，以下幾個(gè)方面值得思考。

1、關(guān)于系統的工作環(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，尤其是和其它機組控制室相比都是一樣的。

但交流電磁場(chǎng)的指標卻很可能過(guò)高。原因如下：

·標準要求是：磁場(chǎng)＜2.5T/M，電場(chǎng)＜8V/M（14KHz～1GHz）

·據電磁場(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(zhù)的一個(gè)不可分割的統一體，這就是電磁場(chǎng)。深入理解便是：

①恒定的電場(chǎng)周?chē)鸁o(wú)磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周?chē)鸁o(wú)電場(chǎng)。

②均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。

③周期性變化的電場(chǎng)周?chē)嬖谕芷诘拇艌?chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)在周?chē)a(chǎn)生同周期的電場(chǎng)。

·TRICON和EDS系統柜下面距離約3米處便是高達1萬(wàn)伏的交流動(dòng)力電源（其它機組沒(méi)有）。當大電機啟動(dòng)或停運時(shí)產(chǎn)生很大的電磁場(chǎng)便會(huì )以光速傳播到遠處。如圖3所示。而電子電路長(cháng)期在這樣強的電磁場(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)常燒卡的現象。