PLC诊断轧钢生产设备故障的基本原理

    轧钢设备的故障信号有数字量和模拟量之分，PLC采用不同的方法对这两种信号对应的故障进行诊断。

    2.1基于数字量信号的故障诊断

    PLC对数字量信号的识别是通过其数字量输入?？橥瓿傻?。PLC控制轧钢生产设备时，设备中的压力、温度、液位、行程数字及操作按钮等数字量传感器与PLC的输入端子相连，每个输入端子在PLC的数据区中分配有一个“位”，每个“位”在内存中为一个地址。读取PLC输入位的状态值可作为识别数字量故障信号的根据。诊断数字量故障的过程，实质就是将PLC正常的输入位状态值与相应的输入位的实际状态值相比较的过程。如果二者比较的结果是*的，则表明设备处于正常工况，不*则表明对应输入位的设备部位处于故障工况。这就是PLC诊断基于数字量信号故障的基本原理。这种诊断方法，故障定位准确，可进行实时在线诊断。通过PLC的图形功能块编程，还可将故障诊断融入过程控制，达到?；ぴ稚璞傅哪康摹?/p>

    2.2基于模拟量信号的故障诊断

    PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入输出?？槔赐瓿傻?。模拟量输入输出?？椴捎肁/D转换原理，输入端接收来自传感器或变送器的模拟信号，输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。PLC诊断模拟量故障的过程，实质就是将在相应A/D通道读到的监测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。如果比较的结果是实际值远离极限值，则表明轧钢生产设备对应的受监控部位处于正常状态，如果实际值接近或达到极限值，则为不正常状态。判断故障发生与否的极限值根据实际系统相应的参数变化范围确定，利用PLC上的模拟量设定开关可精确设置该极限值。

    当模拟量的实际值达到模拟量设定开关的设定值，PLC还能按照一定的逻辑关系启动开关量?？樯系氖涑鑫?，或者从PLC的通讯口主动发起通讯，从而输出故障诊断的结果，并据此实现对轧钢生产设备的控制。

    2.3基于中断方式的故障诊断

    PLC的中断方式有:

    （1）输入中断;

    （2）间隔定时器中断;

    （3）高速计数器中断。其中，输入中断特别适合于轧钢生产设备的故障诊断。它对应于工业操作站的硬中断，属于外部中断，但PLC的输入中断可用PLC的外部指令来屏蔽。将轧钢生产设备的故障信号作为PLC的输入中断源，一旦出现故障信号，CPU立即响应，停止正在执行的程序，转到中断子程序中去，即可方便地对故障进行处理。它与直接利用PLC的内部逻辑完成故障诊断的不同之处在于:采用输入中断处理故障时，可停止PLC主程序的执行过程，而直接利用PLC的输入和内部逻辑处理故障时，PLC的主程序仍处于运行状态。因此，要根据故障对轧钢生产设备的影响程度选择合适的故障诊断方式。PLC的输入中断方式对后果严重的突发故障的处理特别有用。3PLC在故障诊断系统中的作用

    故障诊断系统是典型的人机系统，根据系统中的信息流向和功能划分的结果[1]，基于操作站智能化的故障诊断系统，如图2所示。

    系统的输入?？橐瓿稍稚璞腹收霞觳庑藕拧⒖刂浦噶詈妥抑兜慕邮展ぷ?。处理?？橐竽茏远迪痔卣鞑问崛?、控制指令代码转换的功能。专家知识的整理和表达由领域专家和系统专家协作完成?？刂颇？槭枪收险锒舷低车暮诵?，它根据控制指令，利用专家知识，完成从故障特征到故障原因的识别工作。控制?？榈墓δ茉酵晟?，故障诊断系统的智能化程度越高。输出?？橥ü獗ň爸煤腿嘶缑?，给出故障定位、预报和解释的结果。其中，人机界面还能提供排除故障的技术路线。实现信息源从输入?？榈绞涑瞿？榈娜远飨?，减少人在其中的干预作用，是轧钢生产设备对其故障诊断系统的要求。采用PLC的故障诊断系统，有助于实现故障诊断过程的自动化。

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