補(bǔ)液系統(tǒng)失效原因分析

于鐵軍　章慶

摘 要：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查勘及驗(yàn)證試驗(yàn)，分析涉案補(bǔ)液系統(tǒng)失效原因。涉案FX2N-16EX模塊故障為X7輸入點(diǎn)失效，其X7輸入點(diǎn)失效不會(huì)引發(fā)自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)出現(xiàn)鹽酸溢出的情況。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)；循環(huán)；鹽酸溢出；失效

中圖分類(lèi)號(hào)：TD3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0053-02

近年來(lái)PLC在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，本文通過(guò)技術(shù)手段對(duì)一例補(bǔ)液系統(tǒng)的失效原因進(jìn)行分析，對(duì)今后此類(lèi)失效現(xiàn)象提供一個(gè)新的分析思路。

1 背景介紹

2016年01月26日晚上22：10左右，某公司的主廠減銅棕化車(chē)間發(fā)生鹽酸泄漏事故，其出具的結(jié)論是“控制鹽酸自動(dòng)加液的PLC模塊觸點(diǎn)粘死，導(dǎo)致模塊未能及時(shí)發(fā)出停止加液的指令”。為進(jìn)一步核實(shí)事故原因，委托人委托我司對(duì)涉案補(bǔ)液系統(tǒng)失效原因進(jìn)行分析。

2 現(xiàn)場(chǎng)查勘

2.1 對(duì)涉案減銅生產(chǎn)線自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)進(jìn)行查勘

查勘發(fā)現(xiàn)，發(fā)生泄漏的涉案鹽酸自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)組成如下：中央鹽酸缸、鹽酸添加缸、鹽酸液位計(jì)（低液位、中液位、高液位、高高液位）、PLC控制系統(tǒng)、鹽酸泵出管道、鹽酸補(bǔ)液管道以及附件。其自動(dòng)補(bǔ)液原理為：當(dāng)PLC控制系統(tǒng)選擇“鹽酸補(bǔ)藥”，選擇“自動(dòng)補(bǔ)液”，當(dāng)鹽酸添加缸液位處于中液位時(shí)開(kāi)啟補(bǔ)藥閥，進(jìn)行補(bǔ)液；當(dāng)液位處于高液位時(shí)關(guān)閉補(bǔ)藥閥，停止補(bǔ)液；當(dāng)液位處于高高液位時(shí)關(guān)閉補(bǔ)藥閥，停止補(bǔ)液同時(shí)系統(tǒng)報(bào)警。選擇“手動(dòng)補(bǔ)藥”，系統(tǒng)補(bǔ)液至高液位時(shí)關(guān)閉補(bǔ)藥閥，停止補(bǔ)液。鹽酸自動(dòng)補(bǔ)液管道布置示意圖見(jiàn)圖1。

經(jīng)詢(xún)問(wèn)某公司設(shè)備人員得知，發(fā)生鹽酸漏液事故后，僅更換了自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)的PLC故障輸入模塊“FX2N-16EX”，其余元器件并未更換，且軟件程序未更改。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鹽酸液位計(jì)（中液位、高液位、高高液位）進(jìn)行檢查，液位計(jì)檢測(cè)功能正常，未見(jiàn)故障。

2.2 對(duì)涉案故障PLC模塊進(jìn)行查勘

現(xiàn)場(chǎng)查勘發(fā)現(xiàn)，該模塊為擴(kuò)展單元16點(diǎn)輸入。

對(duì)涉案FX2N-16EX模塊進(jìn)行輸入點(diǎn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其X7輸入點(diǎn)失效，其余輸入點(diǎn)均正常，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

2.3 對(duì)涉案自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)PLC程序進(jìn)行查勘

將PLC程序下載到筆記本電腦進(jìn)行分析（見(jiàn)圖2），發(fā)現(xiàn)其程序控制基本合理，未發(fā)現(xiàn)程序存在顯著缺陷，其控制流程圖見(jiàn)圖3。

由以上PLC程序分析可知，當(dāng)故障FX2N-16EX模塊出現(xiàn)X7輸入點(diǎn)失效時(shí)，X37（鹽酸添加缸中液位）常閉觸點(diǎn)始終處于接通狀態(tài)，Y45接通，補(bǔ)液電磁閥打開(kāi)進(jìn)行補(bǔ)液；當(dāng)補(bǔ)液至高液位時(shí)，X41（鹽酸添加缸高液位）常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y45斷開(kāi)，補(bǔ)液電磁閥斷開(kāi)停止補(bǔ)液；當(dāng)鹽酸添加缸泵出鹽酸至液位低于高液位時(shí)，因?yàn)閄37（鹽酸添加缸中液位）常閉觸點(diǎn)始終處于接通狀態(tài)，故Y45接通，開(kāi)始補(bǔ)液至高液位停止，周而復(fù)始循環(huán)，理論上不會(huì)出現(xiàn)鹽酸溢出情況，其程序循環(huán)圖見(jiàn)圖4。

2.4 對(duì)故障FX2N-16EX模塊復(fù)原到系統(tǒng)中進(jìn)行查勘

為驗(yàn)證PLC程序分析結(jié)果，將故障FX2N-16EX模塊復(fù)原到系統(tǒng)中，并開(kāi)啟自動(dòng)補(bǔ)液功能進(jìn)行程序運(yùn)行驗(yàn)證，其驗(yàn)證結(jié)果與PLC程序分析結(jié)果相同，當(dāng)鹽酸添加缸的鹽酸液面低于高液位時(shí)開(kāi)始補(bǔ)液，補(bǔ)液至高液位時(shí)停止補(bǔ)液，周而復(fù)始循環(huán)，沒(méi)有出現(xiàn)鹽酸漏液情況，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)程序運(yùn)行情況進(jìn)行了錄像。

3 結(jié)果分析

依據(jù)“2.3對(duì)涉案自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)PLC程序進(jìn)行查勘”可知：當(dāng)故障FX2N-16EX模塊出現(xiàn)X7輸入點(diǎn)失效時(shí)，X37常閉觸點(diǎn)始終處于接通狀態(tài)，Y45接通，補(bǔ)液電磁閥打開(kāi)進(jìn)行補(bǔ)液；當(dāng)補(bǔ)液至高液位時(shí)，X41常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y45斷開(kāi)，補(bǔ)液電磁閥斷開(kāi)停止補(bǔ)液；當(dāng)鹽酸添加缸泵出鹽酸至液位低于高液位時(shí)，因?yàn)閄37常閉觸點(diǎn)始終處于接通狀態(tài)，故Y45接通，開(kāi)始補(bǔ)液至高液位停止，周而復(fù)始循環(huán)，理論上不會(huì)出現(xiàn)鹽酸溢出的情況。

依據(jù)“2.4對(duì)故障FX2N-16EX模塊復(fù)原到系統(tǒng)中進(jìn)行查勘”可知：當(dāng)鹽酸添加缸低于高液位時(shí)開(kāi)始補(bǔ)液，補(bǔ)液至高液位時(shí)停止補(bǔ)液，周而復(fù)始循環(huán)，沒(méi)有出現(xiàn)鹽酸溢出的情況。

綜上所述，涉案FX2N-16EX模塊故障為X7輸入點(diǎn)失效，其X7輸入點(diǎn)失效不會(huì)引發(fā)自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)出現(xiàn)鹽酸溢出的情況。

4 結(jié)語(yǔ)

涉案FX2N-16EX模塊故障為X7輸入點(diǎn)失效，其X7輸入點(diǎn)失效不會(huì)引發(fā)自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)出現(xiàn)鹽酸溢出的情況。

參考文獻(xiàn)

[1]郜秀菊.全自動(dòng)液位控制系統(tǒng)[J].科技資訊，2008，（18）83.

[2]姚振群，楊東方.PLC閉環(huán)控制系統(tǒng)中PID控制器的實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代機(jī)械，2005，（04）64-65.

[3]彭勇，胡榮強(qiáng).PLC程序設(shè)計(jì)技巧[J].電氣時(shí)代，2005，（01）66-67.