補液系統失效原因分析

于鐵軍　章慶

摘 要：通過現場查勘及驗證試驗，分析涉案補液系統失效原因。涉案FX2N-16EX模塊故障為X7輸入點失效，其X7輸入點失效不會引發自動補液系統出現鹽酸溢出的情況。

關鍵詞：自動補液系統；循環；鹽酸溢出；失效

中圖分類號：TD3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0053-02

近年來PLC在工業自動化生產中的應用越來越廣，本文通過技術手段對一例補液系統的失效原因進行分析，對今后此類失效現象提供一個新的分析思路。

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間發生鹽酸泄漏事故，其出具的結論是“控制鹽酸自動加液的PLC模塊觸點粘死，導致模塊未能及時發出停止加液的指令”。為進一步核實事故原因，委托人委托我司對涉案補液系統失效原因進行分析。

2 現場查勘

2.1 對涉案減銅生產線自動補液系統進行查勘

查勘發現，發生泄漏的涉案鹽酸自動補液系統組成如下：中央鹽酸缸、鹽酸添加缸、鹽酸液位計（低液位、中液位、高液位、高高液位）、PLC控制系統、鹽酸泵出管道、鹽酸補液管道以及附件。其自動補液原理為：當PLC控制系統選擇“鹽酸補藥”，選擇“自動補液”，當鹽酸添加缸液位處于中液位時開啟補藥閥，進行補液；當液位處于高液位時關閉補藥閥，停止補液；當液位處于高高液位時關閉補藥閥，停止補液同時系統報警。選擇“手動補藥”，系統補液至高液位時關閉補藥閥，停止補液。鹽酸自動補液管道布置示意圖見圖1。

經詢問某公司設備人員得知，發生鹽酸漏液事故后，僅更換了自動補液系統的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。

現場對鹽酸液位計（中液位、高液位、高高液位）進行檢查，液位計檢測功能正常，未見故障。

2.2 對涉案故障PLC模塊進行查勘

現場查勘發現，該模塊為擴展單元16點輸入。

對涉案FX2N-16EX模塊進行輸入點測試，發現其X7輸入點失效，其余輸入點均正常，測試結果見表1。

2.3 對涉案自動補液系統PLC程序進行查勘

將PLC程序下載到筆記本電腦進行分析（見圖2），發現其程序控制基本合理，未發現程序存在顯著缺陷，其控制流程圖見圖3。

由以上PLC程序分析可知，當故障FX2N-16EX模塊出現X7輸入點失效時，X37（鹽酸添加缸中液位）常閉觸點始終處于接通狀態，Y45接通，補液電磁閥打開進行補液；當補液至高液位時，X41（鹽酸添加缸高液位）常閉觸點斷開，Y45斷開，補液電磁閥斷開停止補液；當鹽酸添加缸泵出鹽酸至液位低于高液位時，因為X37（鹽酸添加缸中液位）常閉觸點始終處于接通狀態，故Y45接通，開始補液至高液位停止，周而復始循環，理論上不會出現鹽酸溢出情況，其程序循環圖見圖4。

2.4 對故障FX2N-16EX模塊復原到系統中進行查勘

為驗證PLC程序分析結果，將故障FX2N-16EX模塊復原到系統中，并開啟自動補液功能進行程序運行驗證，其驗證結果與PLC程序分析結果相同，當鹽酸添加缸的鹽酸液面低于高液位時開始補液，補液至高液位時停止補液，周而復始循環，沒有出現鹽酸漏液情況，現場對程序運行情況進行了錄像。

3 結果分析

依據“2.3對涉案自動補液系統PLC程序進行查勘”可知：當故障FX2N-16EX模塊出現X7輸入點失效時，X37常閉觸點始終處于接通狀態，Y45接通，補液電磁閥打開進行補液；當補液至高液位時，X41常閉觸點斷開，Y45斷開，補液電磁閥斷開停止補液；當鹽酸添加缸泵出鹽酸至液位低于高液位時，因為X37常閉觸點始終處于接通狀態，故Y45接通，開始補液至高液位停止，周而復始循環，理論上不會出現鹽酸溢出的情況。

依據“2.4對故障FX2N-16EX模塊復原到系統中進行查勘”可知：當鹽酸添加缸低于高液位時開始補液，補液至高液位時停止補液，周而復始循環，沒有出現鹽酸溢出的情況。

綜上所述，涉案FX2N-16EX模塊故障為X7輸入點失效，其X7輸入點失效不會引發自動補液系統出現鹽酸溢出的情況。

4 結語

涉案FX2N-16EX模塊故障為X7輸入點失效，其X7輸入點失效不會引發自動補液系統出現鹽酸溢出的情況。

參考文獻

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