PLC故障排除举例

    铜矿选厂磨浮仪表室进行磨机恒定给矿系统改造，控制系统由仪表控制升级成计算机一可编程控制器SLC-541控制。软件配置：操作系统为中文Windows 2000，人机界面为RsView32 6.0，通信软件为RsLine 3.0，可编程控制器SLC的编程软件为RsLoigx500 6.0，硬件配置为两台工控机和两台美国A-B公司生产的可编程控制器SLC-541。采用A-B的DH+网络通信，在工控机上能进行SLC-541的编程、下载及整个控制系统控制参数的整定、显示和记录。改造后控制系统反应速度更快，控制方法更灵活，为磨浮生产奠定了良好的基础。因工程经费等原因，没有选用不间断电源UPS作SLC-541供电源和电量隔离器作输入模拟信号的隔离。    ①故障现象。恒定给矿系统改造后，当出现供电电压波动或雷雨天时，可编程控制器SLC-541有时会出现死机故障。2000年两台SLC的死机次数，死机出现的频率为1～2次／月，恢复正常的时间为30min～4h不等。当死机故障发生时，磨矿的工艺参数处于失控状态，需要切换到原仪表控制系统中进行调节，控制系统重新进入平衡状态需要30min，影响选矿的最终工艺技术指标及铜、硫精矿的品位、回收率。    ②故障分析。根据SLC- 541发生死机的时间，可判断死机的原因是电磁干扰。判断是否是由电磁干扰造成死机，要符合三个条件：有干扰源；有干扰传播的途径；设备抗干扰能力差。在磨浮仪表控制室SLC-5 41系统中存在上述三个条件，即控制室距2600kW的同步电动机和三号1250kV·A变压器机房较近，仅10m左右，当打雷、电压波动和同步电动机启动时，周围的电磁场会发生较大变化，这是干扰源。控制室到现场有许多控制电缆线，存在干扰传播的途径。因此，SLC-541易出现死机故障。    ③排除措施。采用先易后难的方法。首先减少了现场干扰源，切断干扰传输途径，即对SLC-541采用在线式不间断电源UPS供电，降低了从电源部分传人的干扰。通过改变SLC-541电量隔离器接地点试验，寻找抗电磁干扰能力最强的接地点。经多次试验，1#SLC-541电量隔离器不接地、2#SLC-541电量隔离器接地时，SLC-541系统抗电磁干扰最强。将接地铜芯线的面积由4mm2改为6mm2。在模拟量模块的输入端增加WBTV342S1电量隔离器，对模拟量输入进行隔离。说明书上介绍1个电量隔离器的24V DC供电模块WB-WYS1能向8个WBTV342S1电量隔离器供电，但在使用过程中发现，这样输入模拟信号会通过供电模块WBWYS1，产生严重的相互干扰，造成SLC-541不能采集到正确的现场工艺参数信号。于是采用1个WBWYS1供电源模块向两个WBTV342S1电量隔离器供电。通过试验，找出两个互不干扰的输入模拟量信号，接入同一个电源模块，这样切断了干扰传输途径，解决了SLC-5 41的信号采集问题，系统的抗干扰能力更强，SLC-541死机的故障明显减少。统计两台SLC-541死机故障，平均两个月发生一次。要完全抑制干扰，只有通过SLC-541的软件的改造，提高抗干扰能力才能彻底解决。经观察发现，死机时，在SLC-541主板空插槽上，系统检测到不可识别的模块（插件）。设计单位建议将备用模块插在容易出错的空插槽上，这样虽能防止干扰，但两个系统就有26个空插槽。SI.C-5 41模块价格昂贵，每块需要1.2万元左右。1个系统仅有两块备用模块，不能全部插满，所以死机故障还会发生。经学习，了解到某些型号的可编程控制器有封锁插槽的功能。于是逐个打开SLC- 541的系统配置文件，在打开CPU配置文件S2时，发现I/O配置中，每个插槽有“1”和“0”的选项。通过试验得知当选“0”时，系统在扫描时会跳过该插槽，不将插槽的信号送到CPU中处理。只要将相关的空插槽置为“0”，程序执行过程中，即使空插槽处存在干扰信号，系统在扫描时会跳过该插槽，也不将该插槽的信号送到SLC- 541的CPU中处理，就不会造成系统死机。采用这种方法，彻底避免磨浮控制室可编程控制器SLC- 541死机故障的发生。改造后两台SLC- 541可编程控制器没有发生过死机故障，保证了生产的正常运行，消除了磨矿生产中存在的重大设备隐患。    小贴士：PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，才能合理有效地抑制干扰。当PLC的输出驱动的负载为电磁阀或交流接触器之类的元件时，在输出端与驱动元件之间增加固定继电器( AC-SSR)，进行隔离。输出端接金属氧化物压敏电阻RH，在电路断开时线圈所产生的能量都可被RFI吸收，这种抗干扰措施通过实践证明是非常有效的。