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淺談PLC技術(shù)在礦業(yè)生產(chǎn)中的故障分析
摘 要：近幾年來(lái)，礦產(chǎn)行業(yè)針對以前礦井設備陳舊存在的問(wèn)題進(jìn)行了認真分析和歸納，積極應用當前PLC(可編程序控制器)的新技術(shù)，提出解決方案并進(jìn)行了推廣與實(shí)施，可編程控制器在礦產(chǎn)行業(yè)已得到廣泛應用，但由于各種原因造成控制系統可靠性低。本論文通過(guò)礦產(chǎn)行業(yè)的實(shí)踐應用，從軟硬件及安裝使用等方面總結了有效地提高可編程控制器的可靠性的PLC故障分析方法。
關(guān)鍵詞：故障分析;PLC;
PLC(可編程序控制器)因其采用模塊化組合結構、使系統組合十分靈便，抗干擾能力強、可靠性強，編程語(yǔ)言簡(jiǎn)易、普及和編程方便，可以在線(xiàn)進(jìn)行修改、柔性好等特點(diǎn)，在工業(yè)現場(chǎng)已被廣泛地應用于各行各業(yè)的開(kāi)關(guān)邏輯控制、機械設備的數字控制、機器人和自動(dòng)裝置的控制，閉環(huán)過(guò)程控制以及多級自動(dòng)控制系統。近幾年來(lái)，礦產(chǎn)行業(yè)針對以前礦井設備陳舊存在的問(wèn)題進(jìn)行了認真分析和歸納，積極應用當前可編程序控制器的新技術(shù)，提出解決方案并進(jìn)行了推廣與實(shí)施，如采用可編程控制器改造礦山老舊提升機、井下風(fēng)門(mén)實(shí)現自動(dòng)啟閉、可編程控制器在通風(fēng)機自動(dòng)化變頻控制中的應用、空氣壓縮機群組的微機監控系統、PLC在礦山空氣風(fēng)縮機集中監控中的應用、集散式分布控制系統應用于礦井水處理系統和用PLC實(shí)現選煤廠(chǎng)設備起車(chē)前故障檢測等，有效地保障了礦井設備的可靠運行，取得了良好的效果。
可編程控制器在礦產(chǎn)行業(yè)已得到廣泛應用，但由于各種原因造成控制系統可靠性低。所以我將從軟硬件及安裝使用等方面提出一些措施，有效地提高可編程控制器的可靠性。
一、運行環(huán)境的保證
因為PLC為精密電子產(chǎn)品，自動(dòng)化控制的系統是要求長(cháng)時(shí)間不間斷運行，因此PLC的運行環(huán)境要求極高，要防塵、防火、防水，防高溫，防雷電，因此電氣控制室一般都安排在具有雙層玻璃的、安裝有水式制冷空調的二樓，電控室的溫度一般控制在28度左右;對于防塵則是將PLC安裝在1M×2.2M×0.6M的帶鎖前面板為玻璃門(mén)的控制柜中，此柜上部安裝有防塵罩的抽風(fēng)系統進(jìn)行柜內降溫。
二、做好日常工作
(一)日常準備工作：首要的熟悉工藝流程，其次是對PLC各種模塊的說(shuō)明資料的熟悉，再次現場(chǎng)布局的了解，最后確保自已的各種檢測工具要完好無(wú)誤。
(二)日常點(diǎn)檢工作：定期進(jìn)行CPU的電池的電壓檢測，正常常情況下為3V，定期對構成PLC系統的相關(guān)設備的點(diǎn)檢和維護，如UPS定期維護，利用停機時(shí)機，對PLC各控制柜進(jìn)行人工除塵、降溫，PLC程序的定期人工備份和電池備份及各相關(guān)壞器件的更換等工作。
三、PLC故障的診斷
對于PLC系統的故障檢測法：一摸、二看、三聞、四聽(tīng)、五按跡尋蹤法、六替換法。
一摸，查CPU的溫度高不高，CPU正常運行溫度不超過(guò)60℃，因手能接受的溫度為人體溫度37～38℃，手感為宜;二看，看各板上的各模塊指示燈是否正常;三聞，聞?dòng)袥](méi)有異味，電子元件或線(xiàn)纜有無(wú)燒毀;四聽(tīng)，聽(tīng)有無(wú)異動(dòng)，鏍絲釘松動(dòng)、繼電器正常工作與否，聽(tīng)現場(chǎng)工作人員的反映情況;五出現故障根據圖紙和工藝流程來(lái)尋找故障所在地;六對不確定的部位進(jìn)行部件替換法來(lái)確定故障。
四、提高PLC可靠性的方法
(一)設計完善的故障報警系統
在自動(dòng)控制系統中設計三級故障報警系統。一級設置在控制現場(chǎng)的各種控制面板上，用指示燈指示設備正常運行和故障情況。二級故障顯示在中心的控制大屏幕監視器上，設備出現故障時(shí)有文字顯示故障類(lèi)型，工藝流程圖上對應設備閃爍。三級故障顯示在中心控制室信號箱內，出現故障時(shí)信號箱聲光報警，提示及時(shí)處理。
(二)提高輸入信號可靠性
�、儆布�。選用可靠性較高的變送器和開(kāi)關(guān)，防止各種原因引起的傳送線(xiàn)路短路、斷路或接觸不良。②軟件。在程序設計中加數字濾波程序，增加輸入信號的可靠性;現場(chǎng)輸入觸點(diǎn)后加一定時(shí)器，其定時(shí)時(shí)間根據觸點(diǎn)抖動(dòng)情況和系統要求及相應速度確定，保證觸點(diǎn)穩定閉合后才有其它響應;模擬信號濾波采用下法：對現場(chǎng)信號連續采樣3次，其間隔由A/D轉換速度和模擬信號變化速度決定，去掉最大、最小值，保留中間值存放在數據寄存器中;程序設計時(shí)可利用信號間關(guān)系判斷信號可靠程度，如貯罐上下液位保護的開(kāi)關(guān)動(dòng)作發(fā)出信號給可編程控制器，將此信號與液位計信號對比正確說(shuō)明真實(shí)，反之可能極限開(kāi)關(guān)故障或傳送信號線(xiàn)路故障;系統功能表上有時(shí)不出現互鎖，但為了提高可靠性在編程時(shí)必須加以互鎖。
(三)執行機構
負載由接觸器控制時(shí)，啟動(dòng)或停止這類(lèi)負載轉為對接觸器線(xiàn)圈控制，吸合、釋放可靠;開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，關(guān)閉時(shí)間根據閥門(mén)開(kāi)度而不同，設延時(shí)又檢測不到開(kāi)或關(guān)到位的信號，如信號不能準確返給可編程控制器則閥門(mén)可能有故障。
(四)安裝、布線(xiàn)采取抗干擾
PLC的電源、I/O電源一般采用不帶屏蔽層的隔離變壓器供電，在較強干擾源環(huán)境中使用時(shí)接地截面積不小于2，接地電阻不大于100kΩ，接地線(xiàn)采用獨立接地方式;可編程控制器電源線(xiàn)、I/O電源線(xiàn)、輸入信號線(xiàn)、輸出信號線(xiàn)、交流線(xiàn)和直流線(xiàn)盡量分開(kāi)布線(xiàn)，開(kāi)關(guān)量信號、模擬量信號要分開(kāi)布線(xiàn)，模擬量和數字傳輸線(xiàn)采用屏蔽線(xiàn)并屏蔽接地。
不同的PLC控制電路有不同的特點(diǎn)，但只要以此為中心結合實(shí)際情況，就能使分析故障原因更為簡(jiǎn)單。
參考文獻：
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