制絲線電控系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

王曉華 王東 陳飛云 刁維龍 李帥

前言

電控系統(tǒng)要滿足智能化的需求，滿足分組加工和精細(xì)化控制的需求，滿足物料跟蹤的需求，滿足與MES系統(tǒng)無縫集成的需求，滿足數(shù)據(jù)采集的需求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，操作方便，工藝合理，符合煙草制絲自動(dòng)化工藝流程;各線的控制功能明確，結(jié)構(gòu)層次清楚，控制規(guī)模（速率、負(fù)荷等）均衡合理，使整個(gè)系統(tǒng)有很好的性價(jià)比;同時(shí)便于現(xiàn)場(chǎng)操作和系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和維護(hù)等。

但越是先進(jìn)的系統(tǒng)，其功能越是強(qiáng)大，就越增加了各項(xiàng)工作對(duì)系統(tǒng)的依賴性。現(xiàn)在，車間包括生產(chǎn)安排、過程監(jiān)控、考核管理等各項(xiàng)工作均依賴于底層電控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所以，制絲電控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行變得尤為重要。

電氣控制系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

1.配電保護(hù)

控制系統(tǒng)設(shè)備的動(dòng)力配電采用三級(jí)供電方式，每一級(jí)電力的傳輸均采用保護(hù)開關(guān)對(duì)下一級(jí)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。控制電源設(shè)計(jì)有從主電源開關(guān)上端引出的主輔助電源，根據(jù)需要提供給必須由柜前電源供電的設(shè)備;控制電源回路也必須設(shè)計(jì)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木€路保護(hù)功能。

2.電機(jī)保護(hù)

所有電機(jī)均設(shè)計(jì)有過流、過載保護(hù)功能的電機(jī)保護(hù)開關(guān)，以及強(qiáng)制切斷主回路的隔離開關(guān)。特別對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備且功能大于37KW的電機(jī)，設(shè)計(jì)有溫度過高保護(hù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)其電機(jī)的溫度，當(dāng)溫度超過設(shè)定范圍時(shí)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行及時(shí)有效的報(bào)警，通知維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)，保障生產(chǎn)的有序高效進(jìn)行。

3.緊急停止

控制系統(tǒng)具有緊急停止功能，在每組電控柜及關(guān)鍵主機(jī)設(shè)備控制箱上設(shè)置急停按鈕，必要時(shí)可按下急停開關(guān)迅速切斷所控相關(guān)設(shè)備的動(dòng)力電源，以保證人身、設(shè)備的安全。所有急停信號(hào)均輸入PLC采集模板，PLC系統(tǒng)檢測(cè)到急停信號(hào)后，在現(xiàn)場(chǎng)操作員站和對(duì)應(yīng)的上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)上彈出急停按鈕的位置提示。故障消除后必須重新進(jìn)行人工上電以及生產(chǎn)線開機(jī)操作，以免當(dāng)故障消除后恢復(fù)供電時(shí)所控設(shè)備立即啟動(dòng)從而造成危險(xiǎn)。

4.安全開關(guān)

當(dāng)設(shè)計(jì)有安全防護(hù)的器件斷開時(shí)，如滾筒門限位開關(guān)等，要使相關(guān)的設(shè)備、蒸汽等，停止運(yùn)行;故障排除后，操作故障復(fù)位，才允許重新啟動(dòng)設(shè)備。

5.聲光報(bào)警

每個(gè)工藝分段的控制系統(tǒng)，必須根據(jù)被控設(shè)備的分布范圍，設(shè)計(jì)至少一套電笛、電鈴、旋轉(zhuǎn)報(bào)警燈等預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行情況出現(xiàn)變化時(shí)，例如：?jiǎn)?dòng)、故障等情況，做出相應(yīng)的聲光報(bào)警，以幫助現(xiàn)場(chǎng)人員正確認(rèn)識(shí)情況的發(fā)生，并提醒采取相應(yīng)的措施。

聲光報(bào)警采用低頻報(bào)警器：

（1）組合啟動(dòng)：燈12秒、報(bào)警器8秒，3秒-3秒通斷;

（2）貯柜開始：燈12秒、報(bào)警器8秒，1.5秒-1.5秒通斷;

（3）故障報(bào)警：1秒-1秒通斷，直到故障復(fù)位或“報(bào)警無”鍵置1;

（4）再啟動(dòng)：燈8秒、報(bào)警器8秒，常通。

6.故障處理

生產(chǎn)線出現(xiàn)設(shè)備控制故障時(shí)，造成故障停機(jī)時(shí)，待故障排除后，需要人工確認(rèn)，并操作故障復(fù)位，才允許發(fā)出設(shè)備運(yùn)行的指令。

7.通訊處理

檢測(cè)所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通訊狀態(tài)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)占1位，（=0通訊OK，=1通訊故障）。當(dāng)通訊發(fā)生故障時(shí)（如不能連接），禁止該子站的所有輸出，并報(bào)警（聲光同時(shí)輸出）。當(dāng)通訊恢復(fù)后，必須復(fù)位并重新啟動(dòng)操作后才允許恢復(fù)輸出。

8.閃斷性故障診斷設(shè)計(jì)

制絲生產(chǎn)線設(shè)備具有邏輯故障點(diǎn)多，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，難于判斷的特點(diǎn)，特別是閃斷型故障。設(shè)備運(yùn)行是通過底層PLC來實(shí)現(xiàn)的，利用其實(shí)時(shí)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)到這些閃斷故障。在PLC運(yùn)行周期初始，預(yù)先采集所有與控制相關(guān)的邏輯點(diǎn)、計(jì)算控制點(diǎn)等信息，并臨時(shí)存儲(chǔ)于內(nèi)部存儲(chǔ)器;待故障發(fā)生后，再采集當(dāng)前邏輯點(diǎn)、計(jì)算控制點(diǎn)信息。這兩段不同的信息能夠反映出設(shè)備故障停機(jī)瞬間的控制點(diǎn)信息變化，將其發(fā)送至中控故障信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)異步存儲(chǔ)。相關(guān)人員通過對(duì)信息數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的判斷故障原因，避免隱性閃斷型故障頻發(fā)。

參考文獻(xiàn)

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