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對自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)“干擾”故障的分析與探討
1、前言
首先將自動(dòng)系統的輔助設備按產(chǎn)品的生產(chǎn)順序組合,然后以一定的節拍完成生產(chǎn)。物品由一端不斷送入,生產(chǎn)材料在相應工位加工,經(jīng)過(guò)各操作單元的加工后,產(chǎn)品從末端輸出,這種生產(chǎn)設備的組合系統稱(chēng)為自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)[1]。自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的運用可以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和減輕操作人員工作量,因而被廣泛采用。但是,因為自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)組成復雜,用于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(chǎn)控制過(guò)程中無(wú)法避免的,而干擾形式的多樣性又會(huì )造成控制系統故障的多樣性、反復性。因而,自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)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(guò)程中遇到的幾例不同干擾對自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)影響及其故障分析進(jìn)行總結。
2.1 膜過(guò)濾系統異常停機
現場(chǎng)控制系統情況:控制系統硬件使用西門(mén)子S7-400系列CPU及硬件,編程軟件為西門(mén)子STEP7 V5.2,組態(tài)軟件為INTOUCH8.0。
故障現象:膜過(guò)濾為自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),總共有1#~6#六組膜管,在開(kāi)機后應為1#~6#膜管電機順序啟動(dòng),相配套閥門(mén)開(kāi)啟,開(kāi)始生產(chǎn)。故障時(shí)為1#電機啟動(dòng)后約30秒,2#電機準備啟動(dòng)時(shí)突然所有電機、閥門(mén)停車(chē),生產(chǎn)線(xiàn)不能啟動(dòng),無(wú)故障報警。
原因查找:在故障停機后,對所有設備進(jìn)行檢查測試,無(wú)異常;對開(kāi)機條件信號進(jìn)行測試,無(wú)異常;觀(guān)測生產(chǎn)數據,無(wú)異常;對控制程序進(jìn)行靜態(tài)檢查,無(wú)異常。試開(kāi)機故障依舊。對相關(guān)開(kāi)機參數安排進(jìn)行觀(guān)測,均無(wú)異常,開(kāi)機前其開(kāi)機中均滿(mǎn)足條件,因電機功率較大,不能頻繁開(kāi)啟,故障查找較慢。
進(jìn)一步判斷,此信號報警引起設備停機,而實(shí)際水位滿(mǎn)足使用要求。熱水罐位于一樓罐區,膜過(guò)濾控制室為六樓,信號線(xiàn)約100米,經(jīng)分析,因信號線(xiàn)路長(cháng),雖用屏蔽電纜仍受到干擾,干擾一般時(shí)間很短,約100ms左右,人肉眼無(wú)法觀(guān)測到,但程序已補捉到,引起設備停機。
采取措施:根據以上判斷,干擾源不易查找且無(wú)其他影響,將程序中故障信號進(jìn)行延時(shí)500ms左右,避免干擾誤判斷。程序修改后,系統使用正常。
2.2 濃縮系統硬件頻繁損壞,信號線(xiàn)帶強電
現場(chǎng)控制系統情況:控制系統硬件使用西門(mén)子S7-300系列CPU及硬件,編程軟件為西門(mén)子STEP7 V5.2,組態(tài)軟件為WINCC6.02。
故障現象:濃縮系統出現硬件模塊損壞,更換新模塊后約幾個(gè)月時(shí)間又損壞。損壞模塊打開(kāi)后其內部無(wú)明顯損壞現象,“SF”故障燈亮。
原因查找:經(jīng)記錄比較,損壞硬件模塊主要集中在模擬量輸入模塊。經(jīng)對其供電電源、外部設備電源、使用電纜進(jìn)行檢查測試,均正常。因損壞模塊較集中,判斷可能為(4~20)mA信號電纜上出現瞬時(shí)脈沖高壓信號,導致模塊內部元件擊穿損壞。
采取措施:在信號進(jìn)入模塊前加隔離模塊,將現場(chǎng)信號與模塊隔開(kāi),加隔離后,使用正常。
2.3 烘干系統蒸汽控制不穩定
現場(chǎng)控制系統情況:控制系統硬件使用西門(mén)子S7-300系列CPU及硬件,編程軟件為西門(mén)子STEP7 V5.2,組態(tài)軟件為WINCC6.02。
故障現象:烘干一級蒸汽流量不穩定,波動(dòng)明顯,導致無(wú)法控制,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
原因查找:經(jīng)現場(chǎng)信號測試,判斷為現場(chǎng)蒸汽流量計本身輸出信號不穩定。進(jìn)一步查看,流量計測量不穩定�，F場(chǎng)蒸汽流量計為橫河YF-100系列分體式流量計,現場(chǎng)安裝及其使用條件均符合要求,無(wú)振動(dòng)、強電、工頻信號等干擾源。進(jìn)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(diǎn)測試使用正常。最終經(jīng)多次現場(chǎng)實(shí)驗,確定為分體式專(zhuān)用電纜YF011的藍色接地線(xiàn)帶來(lái)干擾。YF011為雙層屏蔽電纜,有黑色、藍色接地線(xiàn),正常狀況下較好保證了傳輸信號的穩定和準確,但在個(gè)別情況下,亦可能帶來(lái)由地線(xiàn)引起的干擾。
采取措施:將YF011電纜藍色接地線(xiàn)懸空,流量測量穩定。將YF011接地線(xiàn)懸空符合橫河技術(shù)培訓要求,允許在有干擾情況下懸空接地線(xiàn),而不會(huì )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(chǎng)控制系統情況:控制系統硬件使用西門(mén)子S7-300系列CPU及硬件,編程軟件為西門(mén)子STEP7 V5.2,組態(tài)軟件為WINCC6.02,通訊方式為MPI方式,電腦主機加裝CP5611通訊板卡,通過(guò)專(zhuān)用MPI電纜與西門(mén)子S7-314CPU通訊。
故障現象:通訊數據不正常,經(jīng)常出現數據斷網(wǎng)情況,有時(shí)出現電腦主機死機現象。
原因查找:現場(chǎng)查看,測試電腦主機,正常;分析軟件,運行正常;測試PLC通訊,無(wú)異常;設備接地正常;無(wú)明顯干擾存在。當檢查CP5611板卡,發(fā)現其金手指存在銹蝕現象,經(jīng)表明清潔后,繡跡仍存在。再仔細查看MPI電纜接口處,也發(fā)現銹蝕現象�？刂剖乙蚺c酸解生產(chǎn)線(xiàn)較近,空氣濕度大,空氣含酸性成分,長(cháng)期使用導致板卡銹蝕,接觸不好,通訊數據丟失。
采取措施:重新選擇控制室,與酸解生產(chǎn)線(xiàn)離開(kāi)一定距離,在電腦及PLC機柜處放置除濕劑,控制室內濕度,通風(fēng)窗口選擇背離生產(chǎn)線(xiàn)一面,更換銹蝕CP5611卡及MPI電纜。處理后,長(cháng)期使用正常。
3、結語(yǔ)
作為一個(gè)電氣維護人員,要不斷的學(xué)習新的知識,并將之運用到實(shí)際工作中去,勇于探索不斷實(shí)踐,才能更好的解決好實(shí)際工作中遇到的各種疑難雜癥。
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