用PLC編程消除球磨機(jī)誤操作影響

• 2018-09-08

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(guò)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(lái)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(jiàn)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(guò)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(wú)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(guò)程序來(lái)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(lái)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(guò)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(shuō)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(kāi)（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(wú)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(lái)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(wèn)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(guò)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(kāi)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(jiàn)圖3。圖中TIM00用于消除0104接點(diǎn)斷開(kāi)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(kāi)；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(kāi)（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(kāi)），接通（斷開(kāi)）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(kāi)關(guān)（干簧繼電器的一個(gè)觸點(diǎn)）斷開(kāi)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(kāi)，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(guò)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(kāi)，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(lái)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(kāi)，這一過(guò)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(guò)大，將使系統(tǒng)動(dòng)作延遲；太小，則收不到濾除干擾的效果。