趙陋智
(山西曲沃中條山新型建材公司,曲沃縣 043400)
我公司2500t/d水泥生產(chǎn)線,石灰石堆場采用YG450/80型混勻堆取料機來達到生產(chǎn)目的。其堆、取料機即可在應急狀態(tài)下自身構成一控制系統(tǒng)獨立運行,也可在正常狀態(tài)下與中央控制室DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)來保障前道和后續(xù)工序的連鎖控制以保障設備安全運行。
AB公司1200型PLC, 臺達公司DOP-A57GSTD型人機界面(觸摸屏)HMI,和AB公司ACS500型變頻器作為全機主控單元,進行全機各部分的集中控制,協(xié)調(diào)全機的連續(xù)生產(chǎn)過程,同時監(jiān)控全機的安全運行及故障狀態(tài),并做出相應的處理和停機報警。
2011年8月堆料機在正常運行狀態(tài)下突然跳停,現(xiàn)場檢查變頻器無故障報警顯示,HMI無故障報警顯示,電控柜內(nèi)電器元件無損壞?,F(xiàn)場手動給變頻器發(fā)出堆料回轉(zhuǎn)電機左、右回轉(zhuǎn)信號,回轉(zhuǎn)電機能正常運行。檢查PLC程序無異常。對整個系統(tǒng)斷電復位后,由中控再發(fā)“驅(qū)動”信號,堆料機運行不及一周又跳停,中控室及機上各智能元件均未發(fā)出報警信號。
堆料機的核心為AB公司1200型PLC和ACS500型變頻器。他們不僅可以完成邏輯操作和控制功能,同時具有參數(shù)設置、顯示和故障自診斷、參數(shù)自整定,以及過載、過流、缺相、接地等保護功能。本系統(tǒng)正常開啟過程為:變頻器、PLC上電自檢,自檢通過后PLC待機,待中控發(fā)出驅(qū)動后進入過程控制。在正常運行狀態(tài)下系統(tǒng)跳停的原因可能有以下幾方面。A:PLC或變頻器的故障自診斷系統(tǒng)設置的參數(shù)異常。在故障產(chǎn)生時所有的只讀參數(shù)(ROM)都被保存并顯示出來,即使被復位也可從故障存儲參數(shù)單元中查到。B:HMI出現(xiàn)異常,觸摸屏或內(nèi)部元器件可能損壞。C:外圍元器件損壞不能正常工作或外部聯(lián)鎖設備、急停元件故障引起。
從本文第3點看,堆料機能開啟且跳停后無故障報警,故障原因A可以排除,重點檢查B、C。以備用HMI更換原HMI后,以現(xiàn)場自動形式開機,設備剛剛完全開啟運轉(zhuǎn)即跳停,HMI黑屏,小型斷路器QM08跳閘,同時發(fā)現(xiàn)PLC與HMI之間的通訊電纜微微發(fā)熱。QM08是24V電源(D2+),專為HMI和輸入點(DI)供電。檢查穩(wěn)壓電源供電為+24V正常,QM08無損壞,將HMI供電電源線拆除,再合QM08仍無法合上,HMI故障排除。因QM08無法合閘,通訊電纜發(fā)熱判斷由QM08供電的外部檢測、控制線路有接地現(xiàn)象。依次拆除由QM08(D2+)供電的外圍檢測設備電源線,并分別合QM08,當拆下液壓油位低檢測線DIA103時,QM08合上且不再跳閘。
檢查外圍線路,發(fā)現(xiàn)在35×2.5控制電纜進入回轉(zhuǎn)滑環(huán)集電器箱的電纜孔處,因多年摩擦電纜外皮以磨損嚴重,將電纜撥開發(fā)現(xiàn)其中已有幾根銅線外漏,將電纜做絕緣處理后,恢復所有接線,QM08正常,HMI正常,再開機系統(tǒng)運行恢復正常狀態(tài)。
DIA103為PLC的擴展模塊1762—IQ16數(shù)字輸入模塊中的一點,其接線圖如圖1。因這一點為高電平有效。而初始跳停時控制線瞬時輕微接地導致PLC故障停機,隨后接地消失DIA103仍是高電平,因而在HMI上查不到故障原因,最后因線路徹底接地而導致QM08跳閘,PLC與HMI通訊電纜發(fā)熱。
圖1 數(shù)字輸入模塊圖
現(xiàn)代工控系統(tǒng)中,控制核心PLC, 變頻器等都以其可靠的性能得到廣泛的應用。在高品質(zhì)的PLC、變頻控制系統(tǒng)中其硬件本身極少發(fā)生故障,發(fā)生故障的多是外圍元件、線路或參數(shù)異常的故障。本次檢修就是因為故障點隱蔽性過高而讓人走了不少彎路,增加了維修時間和難度,這就要求電氣工作人員不斷積累工作經(jīng)驗,學會多種分析方法,快速判斷故障所在,將維修時間縮到最短。