用PLC編程消除球磨機(jī)誤操作影響
球磨機(jī)是火力發(fā)電廠、水泥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、煤粉制備系統(tǒng)的主體設(shè)備,而稀油站是與其相配套的循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)。本人采用OMRON C60P型可編程序控制器(PC)改造了稀油站的繼電器控制系統(tǒng),并通過合理編程,消除了各種誤操作的影響。在PC控制系統(tǒng)中,可能產(chǎn)生的誤操作包括人為的和系統(tǒng)本身所產(chǎn)生的。
1.人為誤操作
原因在于操作人員在按下按鈕時(shí),手指的顫動(dòng)或誤操作,會(huì)使PC接受不止一個(gè)相同的輸入信號(hào)或接受一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào),從而造成PC失控。
(1)手指顫動(dòng)造成失誤:這是不可避免的,解決的方法是使用微分指令DIFU(13)來檢索按鈕送入電信號(hào)的上升沿,在一個(gè)執(zhí)行周期里PC只執(zhí)行一次,從而避免此類誤操作的發(fā)生。見圖1,0005為高壓泵停止按鈕,HR005為低壓泵起動(dòng)標(biāo)志位。當(dāng)按下低壓泵起動(dòng)按鈕0003時(shí),信號(hào)轉(zhuǎn)化為微分指令HR005,HR005在一個(gè)程序掃描周期里,只接收一個(gè)上升沿脈沖,從而過濾掉由于手指顫動(dòng)產(chǎn)生多余的脈沖,保證定時(shí)器TIM00正常延時(shí)10min,確保高壓泵(0506)按時(shí)起動(dòng)。
(2)無意誤操作:這是經(jīng)常會(huì)發(fā)生的,解決的方法有兩種。
一是通過程序來優(yōu)化顯示功能,減少人為失誤,在設(shè)計(jì)中使用一個(gè)指示燈來顯示各種不同的工作狀態(tài):平光--顯示系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài);高頻閃光--顯示系統(tǒng)處于試驗(yàn)狀態(tài),每1s閃1次;低頻閃光--顯示系統(tǒng)處于步進(jìn)狀態(tài),每3s閃1次。這樣不僅節(jié)省費(fèi)用,而且使控制指示集中,易于操作人員的觀察,減少事故。
二是通過輸入信號(hào)之間的聯(lián)鎖,這種方法工作量大,考慮要全面,否則也會(huì)出現(xiàn)輸入信號(hào)相互干擾,起反作用。所以當(dāng)設(shè)計(jì)完成后,一定要進(jìn)行模擬試驗(yàn),杜絕誤操作的出現(xiàn)。圖2是一個(gè)簡(jiǎn)化的梯形圖,圖中:0003為1號(hào)低壓泵起動(dòng)按鈕;HR400為1號(hào)主機(jī)停止24h后標(biāo)志;HR401為2號(hào)主機(jī)停止24h后標(biāo)志;0005為2號(hào)低壓泵起動(dòng)按鈕。實(shí)際上的相互制約的關(guān)系很復(fù)雜,此圖只是說明一下如何避免誤操作。圖2的工作原理為1號(hào)或2號(hào)低壓泵任意一臺(tái)工作,并互為備用,保證有一臺(tái)在工作。1號(hào)或2號(hào)低壓泵停止按鈕的常閉接點(diǎn)(0004,0006)互為連鎖,當(dāng)操作人員誤按停機(jī)按鈕0004 (0006) 時(shí),程序會(huì)自動(dòng)起動(dòng)另一臺(tái)低壓泵(1號(hào)或2號(hào)低壓泵),從而避免低壓泵停機(jī)嚴(yán)重事故的發(fā)生。HR100為低壓泵起動(dòng)標(biāo)志,常開(閉)接點(diǎn)廣泛串聯(lián)到各個(gè)相關(guān)回路中,尤其是串聯(lián)到高壓泵控制回路中,保證在低壓泵未起動(dòng)的前提下,起動(dòng)高壓泵無效,從而避免對(duì)高壓泵的誤操作。
1號(hào)或2號(hào)低壓泵起動(dòng)后,HR100得電,技術(shù)要求只有三種情況低壓泵起動(dòng)標(biāo)志位(HR100) 失電:1號(hào)、2號(hào)主機(jī) (0000、0001) 同時(shí)停運(yùn), 且按下系統(tǒng)總停按鈕(0002);PC上電復(fù)位信號(hào)(1815);1號(hào)、2號(hào)主機(jī)同時(shí)停運(yùn)24h后(HR400,HR401)。除了上述三種情況外,HR100總保持上電狀態(tài),保證整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定,誤按下系統(tǒng)總停按鈕也不要緊。
2.系統(tǒng)本身產(chǎn)生的失誤
是由于稀油站采用PC作集中聯(lián)鎖控制時(shí),輸入信號(hào)來源復(fù)雜,且PC的動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于繼電接觸控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間,因而在繼電接觸控制系統(tǒng)中不太引人注意的觸點(diǎn)瞬間跳動(dòng)問題(如,干簧繼電器觸頭的彈跳抖動(dòng)、觸頭接觸不良或觸頭彈簧壓力過低出現(xiàn)“打火”、繼電器線圈電壓波動(dòng)、周圍電磁場(chǎng)干擾、環(huán)境中機(jī)械振動(dòng)的影響等)將會(huì)在PC集中控制系統(tǒng)中產(chǎn)生誤操作,加之PC供電電源采用隔離變壓器隔離,I, O(輸入、輸出)連線采用屏蔽方式和走線分開等措施只能限制強(qiáng)電對(duì)PC的I, O信號(hào)的干擾,為此我在程序中加入干擾濾除子程序,見圖3。圖中TIM00用于消除0104接點(diǎn)斷開時(shí),因機(jī)械振動(dòng)影響出現(xiàn)的瞬間閉合;TIM01用于消除0104接點(diǎn)閉合時(shí),因跳動(dòng)與受干擾的影響出現(xiàn)的瞬間斷開;CNT20用于保持輸入的信號(hào);HR410、HR411為相關(guān)的運(yùn)行設(shè)備。當(dāng)繼電器觸電斷開(閉合)時(shí),由于外界環(huán)境惡劣或機(jī)械振動(dòng)或其它原因,造成觸點(diǎn)瞬間閉合(斷開),接通(斷開)電路,由此會(huì)造成機(jī)器誤動(dòng)作。針對(duì)這種情況,我設(shè)計(jì)了圖3所示的梯形圖中加入干擾濾除子程序,在接點(diǎn)與設(shè)備之間加上緩沖程序,避免了誤動(dòng)作的發(fā)生。當(dāng)0104油位下限開關(guān)(干簧繼電器的一個(gè)觸點(diǎn))斷開后,由于以上原因造成0104瞬間閉合,起動(dòng)定時(shí)器(TIM00),如果在設(shè)定時(shí)間內(nèi),0104斷開,則系統(tǒng)判定此次閉合為誤動(dòng)作,不執(zhí)行以下程序;若0104在設(shè)定時(shí)間內(nèi)仍為閉合,則系統(tǒng)判定此次閉合為正常的命令,通過計(jì)數(shù)器(CNT20)保持輸入的信號(hào),起動(dòng)相關(guān)的運(yùn)行設(shè)備;當(dāng)0104閉合后,由于以上原因造成0104瞬間斷開,方法同上。TIM00、TIM01的時(shí)間設(shè)定為0003 (0.3s)、0002 (0.2s),它不會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)有什么影響,一般來講TIM00、TIM01時(shí)間的設(shè)定值是按輸入繼電器可靠吸合后立即斷開,這一過程的時(shí)間考慮的,約0.2s ~ 0.5s,在此范圍內(nèi)都可以達(dá)到消除觸點(diǎn)跳動(dòng)干擾的目的。應(yīng)該注意的是,如果時(shí)間設(shè)定值過大,將使系統(tǒng)動(dòng)作延遲;太小,則收不到濾除干擾的效果。
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