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发表人：ifixonline |
发表时间：2009/8/14 9:08:00 |
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 发表新论题
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| 本栏论题： |
GE PLC 在生产联锁保护系统中投运的故障分析 [8539] |
【 摘 要】通过对PLC在自运联锁保护系统中出现运行2 0 天左右即停机、编程器与主机和备机都不能联机的故障现象分析，重点介绍了故障诊断方法和处理方法，同时指出了测试和联动试验的程序。
【 关键词】故障诊断 冗余系统 注册码 同步变量
建厂指导思想是建成一座现代化的化工厂，不仅主设备是进口的，而且DOS及主要的控制阀等都采用先进的进口设备。整个装置自动联锁保护系统采用的是GE Fanuc 公司的系列90-30 PLC 冗余系统。该系统既可完全独立，又能与DCS 组成网络（通讯协议是Hart 协议、接口为RS-485），具有很强的控制功能和快速的执行功能。这也是近年来世界上流行的先进安全联锁保护系统的设计模式。
该系统安装投运一段时间后，发现存在一些不稳定因素，给安全生产带来隐患。为彻底解决PLC存在的问题，使PLC冗余系统正常运行，笔都会同厂家对PLC的故障进行了分析诊断和处理。
故障现象及原因分析
1. 故障现象1
主机CPU A 在投运初期，每运行约20d 即停机，重新启运后运行20d 又停机；备机运行状况和主机一样。此时冗余系统CPU A 和备机（CPU B）均处于停机状态（CPU模块上运行灯RUN 灭），致使整个联锁系统一直处于旁路控制状态。故障原因初步分析是该PLC 冗余系统所安装的冗余软件HBR30 注册不正确，即未进行有效注册。HBR30 冗余软件用户手册上可查到如此信息：如果没有输入正确的注册码。CPU 则在22d 后由“RUN（运行）”方式自动切换到“STOP（停止）”方式。且该软件注册码是惟一的（1 套软件1 个注册码）。
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2. 故障现象
编程器与主机和设备机都不能联机，使编程器与PLC无法进行通讯。因此也无法查看系统内的错误指示。故障原因分析如下将LM9 0 编程软件安装到计算机上， 其通讯口参数设置一般都为缺省方式（ 除非特别注明或用户要求）。即PORT：COM1；BAUD RATE：19200；PARITY：ODD；STOP BITS：1。而PLC 中CPU的RS - 232通讯口参数设置一般在出厂时也设置为缺省
方式，即BVUD RATE：19200；PARITY：ODD；STOP BITS：1。因此编程器在不做任何预先设置下，即可与PLC 的CPU 模块顺利联机通讯。但本故障现象不能联机，原因可能是编程器通讯口参数与PLC 的 CPU 模块通讯口参数在设置上不一致。
故障诊断及处理
编程器与PLC不能联机的故障解决较为繁琐。由于系列90-30 PLC通讯协议处理模块（CCM）采用通讯协议SNP，其通讯口参数设置没有任何文字记录，又不能联机查看，因此只能按通讯口3个参数的各种组合方式来试（组合达42种之多），即BAUD RATE：9600/19200/19600； PATETY：ODD/ADD/NONE；STOP BITS：0/1。
采用的方法是：将编程通讯口参数依次修改，再进行试联机操作，以便找出与系列90 -30 PLC 的CPU通讯口相一致的操作，用此方法联机后，立即修改了系列90 -30 PLC的CPU通讯口参数，仍设置为缺省方式，即BAUD RATE：19200；PARITY：ODD；STOP BITS：1；然后再将编程器的通讯口参数重新设置为缺省方式。如此可避免因系列90-30 PLC的CPU通讯口特定参数设置的丢失而导致不能联机的麻烦。联机后对CPU A进行内部故障诊断，并对诊断出的问题做出相应处理。
● 故障诊断显示如下信息：A Warning Eey Not Present这条信息指出H B R 3 0 冗余软件没有被正确注册, 查看%G1144 位的状态为1。即注册码错误、无效。这与联机前的判断是一致的。重新查证GE Fanuc 公司提供的HBR30 冗余软件注册码，并经确认后正确安装好注册码。检验注册是否正确安装，查看PLC A 中的％G1144 位的状态即可。如果该位为0，则系统被正确注册并可连续运行；若该位为1，则系统启动内部定时器，PLC A 在连续运行22 d 后停机。
● 故障诊断显示如下信息：Loss of I/O Drop 482这条信息指出HBR30 冗余软件的用户组态没有或不正确。未导入用户应用程序中。使CPU无法正确控制下挂的现场控制I/O 单元。与该生产装置联锁用PLC的I/O配置一一核对，对HBR 进行重新组态，正确导入用户应用程序，使CPU A和CPU B 同时控制现场控制单元的I/O模块后切换正常。
● 故障诊断
在联机运行时，发现CPU A和CPU B 运行不 同步，在主机和备机的相互节换过程中，PLC 的输出不一致。在检查中发现CPU B 不能完全接受CPU A 的拷贝信号。即在CPU A 的运行过程中，其CMM卡件中的各通讯数据变量和寄存器的内容不能同时拷贝给CPU B，反之亦然。这说明PLC 冗余系统中的全局变量未起作用，致使主机和备机之间不能相互传递同步信息。
在HBR30 冗余软件中增加同步变量的组态，使CPU A 和CPU B 中各变量和寄存器的内容在运行时保持一致，组态的同步变量的数量大于用户应用程序中所使用的寄存器％R 的数量。在用户的应用程序开始加入条件梯形逻辑语句，以保证所有的同步数据全部传送完后再开始运行用户的梯形逻辑。系统测试与联动试验完成故障诊断和处理后，对整个联锁系统进行了测试与
联动试验。
● 在进行CPU A 和CPU B 相互交换试验时，当关掉主机电源而运行备机时，现场控制单元DO 的电源也同时被断掉，这样在主机故障掉电而备机接替工作的情况下，现场控制单元DO模件就不能正常工作。将CPU A主机与现场控制单元DO模件的电源分开，单独连接，消除了CUP A主机与现场控制单元DO模件共电源的隐患。
● 根据应用程序要求，对所有AI 的量和取值为0-1000，与HBR 软件组态中的AI 量程定义相一致，并进行相应的测试，符合要求。
● 按照修改后的联锁系统原理图，逐一对现场控制阀和切断阀进行联动试验，完全符合安全生产的设计要求。
结束语
经过完善后， 该系统于2001 年9 月投入运行， 情况良好。通过半年多的实际运行检验，该套PLC 联锁系统完全满足生产需要，达到了设计的预期目的。为确保尾气锅炉的长周期、满负荷、安全运行提供了有力的保障。
杭州集益科技有限公司是美国通用电气GE Fanuc公司中国地区指定分销商,特价销售9030、9070、PAC RX3i、PAC RX7i、Versamax系列PLC，特价销售Proficy iFIX组态软件。
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