八鋼第一煉鋼廠150轉(zhuǎn)爐水處理系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)故障處理

鄧洪輝+唐燁

摘 要：介紹八鋼第一煉鋼廠150轉(zhuǎn)爐水處理自動(dòng)控制簡(jiǎn)析，同時(shí)分析了系統(tǒng)的自動(dòng)控制出現(xiàn)系統(tǒng)失靈的處理過程。

關(guān)鍵詞：功能塊；阻容保護(hù)

1 前言

新疆八一鋼鐵股份有限公司150轉(zhuǎn)爐建立于2012年9月，轉(zhuǎn)爐、精煉、除塵、水處理及空壓機(jī)站部分由BSEE設(shè)計(jì)施工，連鑄機(jī)部分由中冶南方設(shè)計(jì)施工。其中水處理部分為主產(chǎn)線轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、除塵、空壓機(jī)站等區(qū)域提供合格的水質(zhì)。

2 水處理控制部分組成及故障現(xiàn)象

水處理控制系統(tǒng)分為三個(gè)大的部分：轉(zhuǎn)爐水處理、連鑄水處理、污泥處理三個(gè)部分，轉(zhuǎn)爐水處理包括轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)、精煉爐系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)的供水，連鑄水處理包括結(jié)晶器、二次噴淋、設(shè)備直接間接水的供應(yīng)，污泥處理包括系統(tǒng)調(diào)節(jié)池、廢水池、板框壓濾機(jī)等，水處理控制分為兩種方式，機(jī)旁控制和集中控制，其中機(jī)旁控制為現(xiàn)場(chǎng)操作，控制部分不經(jīng)過PLC控制只是向PLC發(fā)送狀態(tài)信號(hào)，PLC不參與控制，集中控制為上微機(jī)操作，操作人員通過上位機(jī)HMI進(jìn)行操作，經(jīng)以太網(wǎng)向PLC發(fā)出指令，PLC對(duì)信號(hào)的處理，達(dá)到控制設(shè)備的目的，水處理系統(tǒng)開始投運(yùn)時(shí)，頻繁出現(xiàn)PLC控制無法啟停設(shè)備的現(xiàn)象，操作人員只能到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備的啟停，其中高壓電機(jī)出現(xiàn)次數(shù)較少，低壓電機(jī)（包括電動(dòng)閥門）出現(xiàn)次數(shù)非常頻繁，大大提高了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了分析分析排查。

3 故障分析、檢查處理過程及步驟

針對(duì)這一故障現(xiàn)象，我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了逐一檢查，包括：線路、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、PLC控制程序、以及元件選型等多個(gè)方面進(jìn)行排查：

3.1 線路問題

初步認(rèn)為可能是由于施工過程中線路部分連接處存在隱患造成此類現(xiàn)象發(fā)生，因此利用檢修時(shí)間組織人員對(duì)所有高壓柜、低壓柜、PLC柜進(jìn)行緊固，同時(shí)也是作為一次日常檢修消除系統(tǒng)故障，檢查發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)僅有少量端子存在松動(dòng)現(xiàn)象，處理后消除了線路松動(dòng)的隱患，檢修完成后發(fā)現(xiàn)故障依然存在，出現(xiàn)故障的次數(shù)沒有降低。

3.2 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)問題

由于是大量設(shè)備存在同一種故障，懷疑設(shè)計(jì)圖紙存在缺陷，組織設(shè)計(jì)人員、施工人員及專家對(duì)圖紙進(jìn)行再次審核。圖1為典型圖之一，通過大家的討論分析，一致認(rèn)為設(shè)計(jì)圖紙?jiān)砩喜淮嬖谌魏螁栴}，排除了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)問題。

3.3 程序問題

水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)主要是以水泵和閥門組成，因此程序中采用了大量的功能塊調(diào)用方式進(jìn)行控制，也就是做好一個(gè)程序功能塊后，相同控制方式的設(shè)備只需要重新定義功能塊管角的功能即可完成控制。通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)PLC輸出信號(hào)后設(shè)備有時(shí)還沒有動(dòng)作，PLC輸出信號(hào)就中斷，造成設(shè)備無法正常工作，查找程序發(fā)現(xiàn)，功能塊內(nèi)程序使用的為輸出脈沖信號(hào)，根據(jù)程序的掃描周期，發(fā)現(xiàn)其輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間為100ms，也就是說這一個(gè)控制過程必須在100ms以內(nèi)完成，包括中間繼電器的動(dòng)作，接觸器或高壓斷路器的動(dòng)作完成。修改程序?qū)⑤敵鲂盘?hào)保持0.5s后，再次測(cè)試，集中操作時(shí)故障急劇降低，高壓電機(jī)、大容量低壓電機(jī)（110kW以上）未出現(xiàn)集中無法啟停設(shè)備的現(xiàn)象，小容量電機(jī)、電動(dòng)閥門依然存在故障，主要表現(xiàn)在PLC輸出停止信號(hào)后設(shè)備不停止運(yùn)轉(zhuǎn)，只能在轉(zhuǎn)換到機(jī)旁，現(xiàn)場(chǎng)停運(yùn)設(shè)備。

3.4 元件選型問題

現(xiàn)場(chǎng)任意選擇了一臺(tái)故障設(shè)備將一次電源斷開后進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試中發(fā)現(xiàn) 如圖1所示K1、K2中間繼電器在PLC停止輸出后中間繼電器不能正常工作，轉(zhuǎn)換到機(jī)旁時(shí)工作正常，測(cè)量在在PLC停止輸出后，依然有160V電壓，造成控制信號(hào)無法傳達(dá)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，無法完成控制。分析認(rèn)為存在渦流現(xiàn)象無法執(zhí)行，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在K1、K2中間繼電器線圈上并聯(lián)同一類型中間繼電器，PLC停止輸出后能夠正常運(yùn)行，測(cè)試電壓為100V左右。查詢中間繼電器資料發(fā)現(xiàn)此類中間繼電器沒有阻容保護(hù)，將原有型號(hào)為MY4NJ，220/240VAC的中間繼電器更換為型號(hào)為MY4NJ-CR，220/240VAC中間繼電器，再次進(jìn)行測(cè)試，PLC停止輸出后能夠正常運(yùn)行，測(cè)試電壓為30V左右，判斷為中間繼電器選型存在問題。將所有出現(xiàn)故障的設(shè)備全部更換中間繼電器，在未出現(xiàn)出現(xiàn)PLC控制無法啟停設(shè)備的現(xiàn)象。

結(jié)束語

八鋼第一煉鋼廠150轉(zhuǎn)爐水處理系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)故障處理，初步了解了故障的處理過程以及步驟。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)的故障需要仔細(xì)觀察分析，查找故障現(xiàn)象引起的每一個(gè)原因，同時(shí)充分利用故障處理的時(shí)間進(jìn)行檢修工作。