基于PLC控制系统平稳长周期运行的可行性技术保障-TPSVIP免费

基于PLC控制系统平稳长周期运行的可行性技术保障刘建宇大庆炼化公司机电仪厂0459－5616461摘要：本文重点对大庆炼化公司180万吨/年ARGG大机组的控制系统TRICON和EDS系统频繁烧卡的现象进行分析研究，将问题做个专项汇总，找到问题解决的办法。从而切实有效地保证特护机组的平稳长周期运行。关键词：TRICON、EDS、烧卡、电磁场、组态、经济效益前言180万吨/年ARGG三机组和气压机组控制系统是TRICONEX公司的TS3000控制系统和GE公司的90-70系列PLC系统，如TRICON系统见1所示。投用3年后陆续出现烧卡现象，如TRICON系统更换主处理器MP和各I/O卡件已有18块之多，EDS系统已更换CPU、BIU、I/O卡件等达12块（祥见表1），造成了一定的经济损失并严重地威胁装置的安全生产。系统故障的分析研究一、系统故障涉及的范围如附表所示，遇到的系统故障现象有以下几个方面：卡笼箱故障：TRICON、GE90-70PLC、3500卡笼箱均更换过。系统卡件烧坏：TRICON系统更换电源模块、第2页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共13页主处理器MP、通讯卡EICM和各I/O卡件已有18块之多；EDS系统已更换电源模块、CPU、BIU、I/O卡件等达12块；本特立3500系统卡件更换4块；ASCC防喘振控制器烧坏等。系统通讯故障：EDS系统冗余的主副PLC出现6次不冗余现象；操作站与PLC的通讯故障出现4次。仪表设备烧坏：主风机静叶控制器的隔离栅烧毁1次；各类探头和前置器更换累计达30余台/次。从附表可以看出，在装置和机组的运行期间，维护中对各类故障的处理措施基本上可以分几种情况。系统接地的处理：详细检查接地系统，确保仪表专业接地符合要求；将系统工作地和安全地分开。电源系统的处理：检查UPS的输出电压的精度及各项指标满足要求（由UPS厂家配合进行）；将UPS输出端三相四线的中性点N相做接地联接；更换UPS电源、6台变压器及电源开关。仪表回路的检查：将所有仪表回路做了详细的检查。TRICON第3页共13页第2页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共13页二、系统维护中值得思索的几个问题笔者认为，以下几个方面值得思考。1、关于系统的工作环境因素环境因素有温度、湿度、电磁场、空气尘埃等。实际上温度、湿度和空气中的腐蚀性气体及允许尘埃量都符合要求，尤其是和其它机组控制室相比都是一样的。但交流电磁场的指标却很可能过高。原因如下：标准要求是：磁场＜2.5T/M，电场＜8V/M（14KHz~1GHz）据电磁场的理论可知：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体，这就是电磁场。深入理解便是：①恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，周期性变化的磁场在周围产生同周期的电场。TRICON和EDS系统柜下面距离约3米处便是高达1万伏的交流动力电源（其它机组没有）。当大电机启动或停运时产生很大的电磁场便会以光速传播到远处。如图3所示。而电子电路长期在这样强的电磁场环境中工作，其性能便会逐渐下降，直至烧毁。这可能图1TRICON系统示意图第4页共13页第3页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共13页就是我们遇到经常烧卡的现象。2、关于系统的可靠性和可用性的问题众所周知,PLC具有很高的可靠性指标，一般著名公司的PLC模块其MTBF（平均无故障时间）都在几万到十几万小时，甚至几十万小时。但是以PLC为基础的控制系统的可靠性又如何保证呢？据美国自动化行业的典型统计，以PLC为基础的控制系统的故障分布率如下：PLCCPU5%PLC可诊断的I/O模块15%故障为20%外部输入器件（传感器，开关等）45%80%属于器件输出器件30%外部故障接线故障5%由此可见，一个控制系统中只有20%的故障可由PLC直接诊断，而80%的故障在PLC外部,需要用另外的方法解决故障诊断。研究表明，在对一个成套设备或设备的故障检修时，有一半以上的时间花在检查、分隔、和确认故障及其发生地点的工作上。因此，要提高以PLC为基础的控制系统的...