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淺談PLC技術(shù)在礦業(yè)生產(chǎn)中的故障分析

時間:2020-09-13 15:08:48 機電畢業(yè)論文 我要投稿

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,礦產(chǎn)行業(yè)針對以前礦井設備陳舊存在的問題進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),提出解決方案并進行了推廣與實施,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(tǒng)可靠性低。本論文通過礦產(chǎn)行業(yè)的實踐應用,從軟硬件及安裝使用等方面總結(jié)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(jié)構(gòu)、使系統(tǒng)組合十分靈便,抗干擾能力強、可靠性強,編程語言簡易、普及和編程方便,可以在線進行修改、柔性好等特點,在工業(yè)現(xiàn)場已被廣泛地應用于各行各業(yè)的開關(guān)邏輯控制、機械設備的數(shù)字控制、機器人和自動裝置的控制,閉環(huán)過程控制以及多級自動控制系統(tǒng)。近幾年來,礦產(chǎn)行業(yè)針對以前礦井設備陳舊存在的問題進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),提出解決方案并進行了推廣與實施,如采用可編程控制器改造礦山老舊提升機、井下風門實現(xiàn)自動啟閉、可編程控制器在通風機自動化變頻控制中的應用、空氣壓縮機群組的微機監(jiān)控系統(tǒng)、PLC在礦山空氣風縮機集中監(jiān)控中的應用、集散式分布控制系統(tǒng)應用于礦井水處理系統(tǒng)和用PLC實現(xiàn)選煤廠設備起車前故障檢測等,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(tǒng)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,自動化控制的系統(tǒng)是要求長時間不間斷運行,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(diào)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的控制柜中,此柜上部安裝有防塵罩的抽風系統(tǒng)進行柜內(nèi)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各種模塊的說明資料的熟悉,再次現(xiàn)場布局的了解,最后確保自已的各種檢測工具要完好無誤。

  (二)日常點檢工作:定期進行CPU的電池的電壓檢測,正常常情況下為3V,定期對構(gòu)成PLC系統(tǒng)的相關(guān)設備的點檢和維護,如UPS定期維護,利用停機時機,對PLC各控制柜進行人工除塵、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(tǒng)的故障檢測法:一摸、二看、三聞、四聽、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,聞有沒有異味,電子元件或線纜有無燒毀;四聽,聽有無異動,鏍絲釘松動、繼電器正常工作與否,聽現(xiàn)場工作人員的反映情況;五出現(xiàn)故障根據(jù)圖紙和工藝流程來尋找故障所在地;六對不確定的部位進行部件替換法來確定故障。

  四、提高PLC可靠性的方法

  (一)設計完善的故障報警系統(tǒng)

  在自動控制系統(tǒng)中設計三級故障報警系統(tǒng)。一級設置在控制現(xiàn)場的各種控制面板上,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(jiān)視器上,設備出現(xiàn)故障時有文字顯示故障類型,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(nèi),出現(xiàn)故障時信號箱聲光報警,提示及時處理。

  (二)提高輸入信號可靠性

 、儆布_x用可靠性較高的變送器和開關(guān),防止各種原因引起的傳送線路短路、斷路或接觸不良。②軟件。在程序設計中加數(shù)字濾波程序,增加輸入信號的可靠性;現(xiàn)場輸入觸點后加一定時器,其定時時間根據(jù)觸點抖動情況和系統(tǒng)要求及相應速度確定,保證觸點穩(wěn)定閉合后才有其它響應;模擬信號濾波采用下法:對現(xiàn)場信號連續(xù)采樣3次,其間隔由A/D轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)寄存器中;程序設計時可利用信號間關(guān)系判斷信號可靠程度,如貯罐上下液位保護的開關(guān)動作發(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明真實,反之可能極限開關(guān)故障或傳送信號線路故障;系統(tǒng)功能表上有時不出現(xiàn)互鎖,但為了提高可靠性在編程時必須加以互鎖。

  (三)執(zhí)行機構(gòu)

  負載由接觸器控制時,啟動或停止這類負載轉(zhuǎn)為對接觸器線圈控制,吸合、釋放可靠;開啟或關(guān)閉閥門時,關(guān)閉時間根據(jù)閥門開度而不同,設延時又檢測不到開或關(guān)到位的信號,如信號不能準確返給可編程控制器則閥門可能有故障。

  (四)安裝、布線采取抗干擾

  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)境中使用時接地截面積不小于2,接地電阻不大于100kΩ,接地線采用獨立接地方式;可編程控制器電源線、I/O電源線、輸入信號線、輸出信號線、交流線和直流線盡量分開布線,開關(guān)量信號、模擬量信號要分開布線,模擬量和數(shù)字傳輸線采用屏蔽線并屏蔽接地。

  不同的PLC控制電路有不同的特點,但只要以此為中心結(jié)合實際情況,就能使分析故障原因更為簡單。

  參考文獻:

  [1]魏麗娜.嵌入式PLC控制系統(tǒng)故障診斷新方法的研究與實現(xiàn)【D】.杭州電子科技大學,2011.

  [2]趙文釗.PLC系統(tǒng)故障特性與診斷的淺析【J】.自動化技術(shù)與應用,2013,08.

  [3]郝用興.PLC控制系統(tǒng)故障檢測方法與應用【J】.機械與電子,2010,04.

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