PLC診斷軋鋼生產(chǎn)設(shè)備故障的基本原理

    軋鋼設(shè)備的故障信號(hào)有數(shù)字量和模擬量之分，PLC采用不同的方法對(duì)這兩種信號(hào)對(duì)應(yīng)的故障進(jìn)行診斷,。

    2.1基于數(shù)字量信號(hào)的故障診斷

    PLC對(duì)數(shù)字量信號(hào)的識(shí)別是通過(guò)其數(shù)字量輸入模塊完成的,。PLC控制軋鋼生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，設(shè)備中的壓力,、溫度,、液位、行程數(shù)字及操作按鈕等數(shù)字量傳感器與PLC的輸入端子相連,，每個(gè)輸入端子在PLC的數(shù)據(jù)區(qū)中分配有一個(gè)“位”,，每個(gè)“位”在內(nèi)存中為一個(gè)地址。讀取PLC輸入位的狀態(tài)值可作為識(shí)別數(shù)字量故障信號(hào)的根據(jù),。診斷數(shù)字量故障的過(guò)程,，實(shí)質(zhì)就是將PLC正常的輸入位狀態(tài)值與相應(yīng)的輸入位的實(shí)際狀態(tài)值相比較的過(guò)程。如果二者比較的結(jié)果是*的,，則表明設(shè)備處于正常工況,，不*則表明對(duì)應(yīng)輸入位的設(shè)備部位處于故障工況。這就是PLC診斷基于數(shù)字量信號(hào)故障的基本原理,。這種診斷方法,，故障定位準(zhǔn)確，可進(jìn)行實(shí)時(shí)在線診斷,。通過(guò)PLC的圖形功能塊編程,，還可將故障診斷融入過(guò)程控制，達(dá)到保護(hù)軋鋼設(shè)備的目的,。

    2.2基于模擬量信號(hào)的故障診斷

    PLC對(duì)模擬量信號(hào)的識(shí)別是通過(guò)PLC的模擬量輸入輸出模塊來(lái)完成的,。模擬量輸入輸出模塊采用A/D轉(zhuǎn)換原理，輸入端接收來(lái)自傳感器或變送器的模擬信號(hào),，輸出端輸出的模擬信號(hào)作用于PLC的控制對(duì)象,。PLC診斷模擬量故障的過(guò)程,，實(shí)質(zhì)就是將在相應(yīng)A/D通道讀到的監(jiān)測(cè)信號(hào)的模擬量的實(shí)際值與系統(tǒng)允許的極限值相比較的過(guò)程。如果比較的結(jié)果是實(shí)際值遠(yuǎn)離極限值,，則表明軋鋼生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的受監(jiān)控部位處于正常狀態(tài),，如果實(shí)際值接近或達(dá)到極限值，則為不正常狀態(tài),。判斷故障發(fā)生與否的極限值根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)相應(yīng)的參數(shù)變化范圍確定,，利用PLC上的模擬量設(shè)定開(kāi)關(guān)可精確設(shè)置該極限值。

    當(dāng)模擬量的實(shí)際值達(dá)到模擬量設(shè)定開(kāi)關(guān)的設(shè)定值,，PLC還能按照一定的邏輯關(guān)系啟動(dòng)開(kāi)關(guān)量模塊上的輸出位,，或者從PLC的通訊口主動(dòng)發(fā)起通訊，從而輸出故障診斷的結(jié)果,，并據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)軋鋼生產(chǎn)設(shè)備的控制,。

    2.3基于中斷方式的故障診斷

    PLC的中斷方式有:

    （1）輸入中斷;

    （2）間隔定時(shí)器中斷;

    （3）高速計(jì)數(shù)器中斷。其中,，輸入中斷特別適合于軋鋼生產(chǎn)設(shè)備的故障診斷,。它對(duì)應(yīng)于工業(yè)操作站的硬中斷，屬于外部中斷,，但PLC的輸入中斷可用PLC的外部指令來(lái)屏蔽,。將軋鋼生產(chǎn)設(shè)備的故障信號(hào)作為PLC的輸入中斷源，一旦出現(xiàn)故障信號(hào),，CPU立即響應(yīng),，停止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)到中斷子程序中去,，即可方便地對(duì)故障進(jìn)行處理,。它與直接利用PLC的內(nèi)部邏輯完成故障診斷的不同之處在于:采用輸入中斷處理故障時(shí)，可停止PLC主程序的執(zhí)行過(guò)程,，而直接利用PLC的輸入和內(nèi)部邏輯處理故障時(shí),，PLC的主程序仍處于運(yùn)行狀態(tài)。因此,，要根據(jù)故障對(duì)軋鋼生產(chǎn)設(shè)備的影響程度選擇合適的故障診斷方式,。PLC的輸入中斷方式對(duì)后果嚴(yán)重的突發(fā)故障的處理特別有用。3PLC在故障診斷系統(tǒng)中的作用

    故障診斷系統(tǒng)是典型的人機(jī)系統(tǒng),，根據(jù)系統(tǒng)中的信息流向和功能劃分的結(jié)果[1],，基于操作站智能化的故障診斷系統(tǒng)，如圖2所示,。

    系統(tǒng)的輸入模塊要完成軋鋼生產(chǎn)設(shè)備故障檢測(cè)信號(hào),、控制指令和專(zhuān)家知識(shí)的接收工作。處理模塊要求能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)特征參數(shù)提取,、控制指令代碼轉(zhuǎn)換的功能,。專(zhuān)家知識(shí)的整理和表達(dá)由領(lǐng)域?qū)＜液拖到y(tǒng)專(zhuān)家協(xié)作完成,。控制模塊是故障診斷系統(tǒng)的核心,，它根據(jù)控制指令,，利用專(zhuān)家知識(shí)，完成從故障特征到故障原因的識(shí)別工作,?？刂颇K的功能越完善，故障診斷系統(tǒng)的智能化程度越高,。輸出模塊通過(guò)聲光報(bào)警裝置和人機(jī)界面,，給出故障定位、預(yù)報(bào)和解釋的結(jié)果,。其中，人機(jī)界面還能提供排除故障的技術(shù)路線,。實(shí)現(xiàn)信息源從輸入模塊到輸出模塊的全自動(dòng)流向,，減少人在其中的干預(yù)作用，是軋鋼生產(chǎn)設(shè)備對(duì)其故障診斷系統(tǒng)的要求,。采用PLC的故障診斷系統(tǒng),，有助于實(shí)現(xiàn)故障診斷過(guò)程的自動(dòng)化。

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