1、前言
首先將自動系統的輔助設備按產品的生產順序組合,然後以一定的節拍完成生產。物品由一端不斷送入,生產材料在相應工位加工,經過各操作單元的加工後,產品從末端輸出,這種生產設備的組合系統稱爲自動化生產線[1]。自動化生產線的運用可以提高生產效率、保證產品質量和減輕操作人員工作量,因而被廣泛採用。但是,因爲自動化生產線組成複雜,用於信號指令傳輸的電器元件較多,需判斷的數據較多,所以很容易受到外界的干擾。
干擾是生產控制過程中無法避免的,而干擾形式的多樣性又會造成控制系統故障的多樣性、反覆性。因而,自動化生產線故障查找與處理相當困難。
2、幾種自控系統的故障分析
現將工作過程中遇到的`幾例不同干擾對自動化生產線影響及其故障分析進行總結。
2.1 膜過濾系統異常停機
現場控制系統情況:控制系統硬件使用西門子S7-400系列CPU及硬件,編程軟件爲西門子STEP7 V5.2,組態軟件爲INTOUCH8.0。
故障現象:膜過濾爲自動化生產線,總共有1#~6#六組膜管,在開機後應爲1#~6#膜管電機順序啓動,相配套閥門開啓,開始生產。故障時爲1#電機啓動後約30秒,2#電機準備啓動時突然所有電機、閥門停車,生產線不能啓動,無故障報警。
原因查找:在故障停機後,對所有設備進行檢查測試,無異常;對開機條件信號進行測試,無異常;觀測生產數據,無異常;對控制程序進行靜態檢查,無異常。試開機故障依舊。對相關開機參數安排進行觀測,均無異常,開機前其開機中均滿足條件,因電機功率較大,不能頻繁開啓,故障查找較慢。
進一步判斷,此信號報警引起設備停機,而實際水位滿足使用要求。熱水罐位於一樓罐區,膜過濾控制室爲六樓,信號線約100米,經分析,因信號線路長,雖用屏蔽電纜仍受到干擾,干擾一般時間很短,約100ms左右,人肉眼無法觀測到,但程序已補捉到,引起設備停機。
採取措施:根據以上判斷,干擾源不易查找且無其他影響,將程序中故障信號進行延時500ms左右,避免干擾誤判斷。程序修改後,系統使用正常。
2.2 濃縮系統硬件頻繁損壞,信號線帶強電
現場控制系統情況:控制系統硬件使用西門子S7-300系列CPU及硬件,編程軟件爲西門子STEP7 V5.2,組態軟件爲WINCC6.02。
故障現象:濃縮系統出現硬件模組損壞,更換新模組後約幾個月時間又損壞。損壞模組開啟後其內部無明顯損壞現象,“SF”故障燈亮。
原因查找:經記錄比較,損壞硬件模組主要集中在模擬量輸入模組。經對其供電電源、外部設備電源、使用電纜進行檢查測試,均正常。因損壞模組較集中,判斷可能爲(4~20)mA信號電纜上出現瞬時脈衝高壓信號,導致模組內部元件擊穿損壞。
採取措施:在信號進入模組前加隔離模組,將現場信號與模組隔開,加隔離後,使用正常。
2.3 烘乾系統蒸汽控制不穩定
現場控制系統情況:控制系統硬件使用西門子S7-300系列CPU及硬件,編程軟件爲西門子STEP7 V5.2,組態軟件爲WINCC6.02。
故障現象:烘乾一級蒸汽流量不穩定,波動明顯,導致無法控制,影響產品質量。
原因查找:經現場信號測試,判斷爲現場蒸汽流量計本身輸出信號不穩定。進一步檢視,流量計測量不穩定。現場蒸汽流量計爲橫河YF-100系列分體式流量計,現場安裝及其使用條件均符合要求,無振動、強電、工頻信號等干擾源。進一步確定傳感器本身正常,變送器輸入異常,而變送器在其他地點測試使用正常。最終經多次現場實驗,確定爲分體式專用電纜YF011的藍色接地線帶來干擾。YF011爲雙層屏蔽電纜,有黑色、藍色接地線,正常狀況下較好保證了傳輸信號的穩定和準確,但在個別情況下,亦可能帶來由地線引起的干擾。
採取措施:將YF011電纜藍色接地線懸空,流量測量穩定。將YF011接地線懸空符合橫河技術培訓要求,允許在有干擾情況下懸空接地線,而不會影響測量值的準確性。
2.4 酸解系統與電腦主機通訊異常
現場控制系統情況:控制系統硬件使用西門子S7-300系列CPU及硬件,編程軟件爲西門子STEP7 V5.2,組態軟件爲WINCC6.02,通訊方式爲MPI方式,電腦主機加裝CP5611通訊板卡,透過專用MPI電纜與西門子S7-314CPU通訊。
故障現象:通訊數據不正常,經常出現數據斷網情況,有時出現電腦主機死機現象。
原因查找:現場檢視,測試電腦主機,正常;分析軟件,執行正常;測試PLC通訊,無異常;設備接地正常;無明顯干擾存在。當檢查CP5611板卡,發現其金手指存在鏽蝕現象,經表明清潔後,繡跡仍存在。再仔細檢視MPI電纜接口處,也發現鏽蝕現象。控制室因與酸解生產線較近,空氣溼度大,空氣含酸性成分,長期使用導致板卡鏽蝕,接觸不好,通訊數據丟失。
採取措施:重新選擇控制室,與酸解生產線離開一定距離,在電腦及PLC機櫃處放置除溼劑,控制室內溼度,通風視窗選擇背離生產線一面,更換鏽蝕CP5611卡及MPI電纜。處理後,長期使用正常。
3、結語
作爲一個電氣維護人員,要不斷的學習新的知識,並將之運用到實際工作中去,勇於探索不斷實踐,才能更好的解決好實際工作中遇到的各種疑難雜症。