用PLC编程消除球磨机误操作影响
2018-03-13  来源:网络或本站原创

球磨机是火力发电厂、水泥工业、化学工业、煤粉制备系统的主体设备,而稀油站是与其相配套的循环润滑系统。本人采用OMRON C60P型可编程序控制器(PC)改造了稀油站的继电器控制系统,并通过合理编程,消除了各种误操作的影响。在PC控制系统中,可能产生的误操作包括人为的和系统本身所产生的。

 

1.人为误操作

原因在于操作人员在按下按钮时,手指的颤动或误操作,会使PC接受不止一个相同的输入信号或接受一个错误信号,从而造成PC失控。

1)手指颤动造成失误:这是不可避免的,解决的方法是使用微分指令DIFU13)来检索按钮送入电信号的上升沿,在一个执行周期里PC只执行一次,从而避免此类误操作的发生。见图10005为高压泵停止按钮,HR005为低压泵起动标志位。当按下低压泵起动按钮0003时,信号转化为微分指令HR005HR005在一个程序扫描周期里,只接收一个上升沿脉冲,从而过滤掉由于手指颤动产生多余的脉冲,保证定时器TIM00正常延时10min,确保高压泵(0506)按时起动。

2)无意误操作:这是经常会发生的,解决的方法有两种。

一是通过程序来优化显示功能,减少人为失误,在设计中使用一个指示灯来显示各种不同的工作状态:平光--显示系统处于运行状态;高频闪光--显示系统处于试验状态,每1s1次;低频闪光--显示系统处于步进状态,每3s1次。这样不仅节省费用,而且使控制指示集中,易于操作人员的观察,减少事故。

二是通过输入信号之间的联锁,这种方法工作量大,考虑要全面,否则也会出现输入信号相互干扰,起反作用。所以当设计完成后,一定要进行模拟试验,杜绝误操作的出现。图2是一个简化的梯形图,图中:00031号低压泵起动按钮;HR4001号主机停止24h后标志;HR4012号主机停止24h后标志;00052号低压泵起动按钮。实际上的相互制约的关系很复杂,此图只是说明一下如何避免误操作。图2的工作原理为1号或2号低压泵任意一台工作,并互为备用,保证有一台在工作。1号或2号低压泵停止按钮的常闭接点(00040006)互为连锁,当操作人员误按停机按钮0004 (0006) 时,程序会自动起动另一台低压泵(1号或2号低压泵),从而避免低压泵停机严重事故的发生。HR100为低压泵起动标志,常开(闭)接点广泛串联到各个相关回路中,尤其是串联到高压泵控制回路中,保证在低压泵未起动的前提下,起动高压泵无效,从而避免对高压泵的误操作。

1号或2号低压泵起动后,HR100得电,技术要求只有三种情况低压泵起动标志位(HR100) 失电:1号、2号主机 (00000001) 同时停运, 且按下系统总停按钮(0002)PC上电复位信号(1815);1号、2号主机同时停运24h后(HR400HR401)。除了上述三种情况外,HR100总保持上电状态,保证整个控制系统的稳定,误按下系统总停按钮也不要紧。

 

2.系统本身产生的失误

是由于稀油站采用PC作集中联锁控制时,输入信号来源复杂,且PC的动作响应时间远远短于继电接触控制系统的响应时间,因而在继电接触控制系统中不太引人注意的触点瞬间跳动问题(如,干簧继电器触头的弹跳抖动、触头接触不良或触头弹簧压力过低出现“打火”、继电器线圈电压波动、周围电磁场干扰、环境中机械振动的影响等)将会在PC集中控制系统中产生误操作,加之PC供电电源采用隔离变压器隔离,I, O(输入、输出)连线采用屏蔽方式和走线分开等措施只能限制强电对PCI, O信号的干扰,为此我在程序中加入干扰滤除子程序,见图3。图中TIM00用于消除0104接点断开时,因机械振动影响出现的瞬间闭合;TIM01用于消除0104接点闭合时,因跳动与受干扰的影响出现的瞬间断开;CNT20用于保持输入的信号;HR410HR411为相关的运行设备。当继电器触电断开(闭合)时,由于外界环境恶劣或机械振动或其它原因,造成触点瞬间闭合(断开),接通(断开)电路,由此会造成机器误动作。针对这种情况,我设计了图3所示的梯形图中加入干扰滤除子程序,在接点与设备之间加上缓冲程序,避免了误动作的发生。当0104油位下限开关(干簧继电器的一个触点)断开后,由于以上原因造成0104瞬间闭合,起动定时器(TIM00),如果在设定时间内,0104断开,则系统判定此次闭合为误动作,不执行以下程序;若0104在设定时间内仍为闭合,则系统判定此次闭合为正常的命令,通过计数器(CNT20)保持输入的信号,起动相关的运行设备;当0104闭合后,由于以上原因造成0104瞬间断开,方法同上。TIM00TIM01的时间设定为0003 (0.3s)0002 (0.2s),它不会对控制系统有什么影响,一般来讲TIM00TIM01时间的设定值是按输入继电器可靠吸合后立即断开,这一过程的时间考虑的,约0.2s ~ 0.5s,在此范围内都可以达到消除触点跳动干扰的目的。应该注意的是,如果时间设定值过大,将使系统动作延迟;太小,则收不到滤除干扰的效果。