PLC控制系统在整流系统中的故障诊断和问题处理探讨论文_刘培培

摘要：随着人们生活水平的提高，对科学技术的研究不断深入，PLC控制系统目前已广泛用于工业生产中，其可靠性可对工业生产的安全及效率产生直接影响。PLC控制系统的特征主要是功能较强、维护方便、程序设计较简单等，除此之外，还具有环境适应能力强、可靠性较高等优势，基于此，已广泛用于各控制领域。但在应用时将存在多种不确定因素，这些因素都可使PLC控制系统出现异常，进而影响其发挥作用。为保证PLC控制系统的正常应用，本文将对PLC控制系统易出现的故障进行简单介绍，并对其予以相关措施处理。

关键词：问题处理；PLC控制系统；故障诊断；整流系统

1整流控制系统设备组成

整流系统结构是一台变压器和一台整流柜组成，俗称“一拖一”系统。大功率整流系统包含很多设备：高压开关柜、整流变压器、整流柜、稳流控制屏、整流冷却器、大电流传感器、大电流直流刀开关、整流计算机检测系统和整流检测网络等。在这个系统中最基本的就是高压开关柜、整流变压器、整流主柜、稳流控制屏、整流冷却器、大电流传感器和大电流直流刀开关等设备。（如图1）图1

2PLC控制系统常见故障和处理措施

2.1现场控制设备故障和处理。

①传感器、仪表设备故障和处理。传感器、仪表设备故障一般出现在阀门、热电阻、物位计等设备中，上述设备在出现故障时通常表现为检测设备本身故障以及信号异常等。在处理故障时应先按要求将设备安装好，确保设备正确安装，同时，还要使信号线屏蔽层单端能靠接地，并与动力电缆分开铺设。在这些设备故障中，最常见的是阀门故障，若出现阀杆折断或弯曲，应及时更换新阀杆或矫正阀杆；若出现阀体渗漏，应更换阀门或补焊修复；若出现填料泄露，应更换新调料或及时修补并将其压紧。对于其他仪表设备和传感器，也应以其实际情况为准进行安装、巡检和维修，只有严格按标准执行，才能避免故障发生。

2.2电源系统故障及处理措施

若电源系统在长久的工作及散热过程中，基本都会出现电流、电压波动冲击的情况。但一般情况下，电源模块的指示灯都会处于绿色、常亮状态，比如，若是指示灯（如“24VDC”、“5VDC”、“BATT”、“AC”等）其中的一盏出现闪烁或颜色发生变化时就提示次部分电源出现故障。BATT变色灯是指后备电源指示灯，此灯在正常运行时，灯光处于绿色状态，若变为黄色则代表电量低，应更换后备电池，按规定更换电池，通常是1-2年更换一次；若变为红色则代表发生故障，需将整个电池模板进行更换。AC是指PLC控制系统里的交流总电源，若此灯不亮则代表无工作电源，整个PLC系统都将停止运行，此时，应检查电源保险丝有无熔断，在更换熔丝时应选用规格相同的熔丝或相同电流的熔丝。24VDC及5VDC灯未亮提示无响应直流电源输出，如果电源偏差>正常值的5%，此指示灯会闪烁不停，虽然PLC控制系统仍能继续运行，但最好停机检修。

2.3控制角波动处理

1、到达现场后，先在触摸屏上观察一段时间，确认波动的控制器上下位置。2、将控制角波动的控制器的“允许HMI操作”开关合上，将“允许DCS操作”开关断开。3、在触摸屏上点击“操作请求”按钮开始操作，然后轻点控制角波动的控制器的“电流减少”按钮开始降电流。如果控制角波动的控制器为主控，先缓慢降低电流，待切为备控后再提高速度。4、电流降为零后，轻点触摸屏上“停止控制器”按钮三秒将控制器停止。5、断开所停控制器电源开关和功放电源开关，等待一分钟。所停控制器为上控制器停电源开关1，功放开关1，所停控制器为下控制器停电源开关2，功放开关。6、合上控制器电源开关，在触摸屏上轻点“启动控制器”按钮启动所停控制器，轻点“电流增加”按钮开始提电流。电流提至约10KA左右，合上功放电源开关。7、再缓慢提电流与主控制器电流相同,然后轻点“操作禁止”按钮停止操作。8、恢复控制盘后“允许HMI操作”开关和“允许DCS操作”开关。

2.4整流DCS系统

本次设计的整流DCS系统是基于现场总线的整流DCS系统。所有现场就地控制屏和PC计算机通过现场总线网络组成整流DCS系统，所有数据通过网络可以自由交换。PC计算机上用SIEMENS工业组态软件将所有有关参数有机地组织管理起来，并生动地显示给用户。

2.5采用工业级专用SIEMENS整流控制器和SIEMENS的PLC构成综合保护系统

使整个系统具有高的抗干扰能力、协调能力和最优的技术指标。并且可以简化整个系统的结构，避免因系统过于复杂带来的误动作和维护上的烦琐。由于我们利用国内的科技人员进行系统集成，降低了集成费用，做到不出进口设备的价格，可以用上进口的设备，使设备达到国际一流水平。

3PLC控制系统在整流系统中的常见故障

3.1输入/输出模块故障

输出/输入模块是控制器接收数据和发送数据的关键设备，某一个或多个点位的故障，将直接影响PLC程序逻辑的执行、现场设备无法正常运行。详细的诊断步骤如图2、图3所示。现场检查方法:观察输入点对应的LED灯的显示状态，检查输入点开关接触点是否松动;用万用表测量输入点与公共端之间的电压，正常情况下是24V;检查输出点开关接触点是否可靠。将外连设备输入线断开，单独用一根导线将设备与PLC公共端相连，若PLC指示灯有显示，则PLC输出正常，外连线路故障;否则，PLC输出端故障。

图2输入模块故障诊断流程图

图3输出模块故障诊断流程

3.2PLC控制器模块故障

PLC控制器是整个PLC控制系统的核心设备，通常情况下，由于电源异常、程序错误或丢失、自身存储器故障、内部线路故障等原因，都会导致控制器停机，整个系统将无法自动运行。现场查找方法:根据控制器面板指示灯的状态做初步判断。ＲUN指示灯:运行状态。OK指示灯:熄灭，尝试恢复电源;绿色常亮，正常工作;绿色闪烁:可恢复故障，勿需操作;红灯闪烁，控制器故障，不可恢复，需更换控制器模块，重新下载程序。利用编程软件查考控制器故障。

结语

综上所述，PLC控制系统的故障分析及问题处理是确保系统正常运行的根本，在实际工作中，需全面考虑可能对PLC控制系统造成影响的不良因素，定期检查维护，保证PLC控制系统正常运行，确保可编程控制系统的正常使用，提升系统无故障运行时长。

参考文献

[1]卢勇威.模糊神经网络PID在PLC温度控制系统中的应用研究[J].科技通报，2018，34（1）：155-158.

论文作者:刘培培

论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/14

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