设备应用程序的逻辑及若干问题

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    今天一早，接到工厂电话说有一台压力机经常性的出现产品“保压”后不执行“卸压”的故障。到设备现场监控触摸屏上的I/O诊断，发现“保压”工作期间线圈“自动”断开，迫使下一步“卸压”无法得到正常触发。拿来电脑监控相应的程序段，很快能够找到问题的所在。本就关闭电脑后，进行下一个工作任务，突然，想起一件事情，该设备我一直有几个编程若干思路想实现，先大致说明设备的概况吧。
   该系统plc由西门子S7-400为控制核心，下挂若干个ET200及第三方I/O模块控制。液压站有5台160KW电机驱动力士乐定量泵头（A4FO250）； 2台110KW电机驱动力士乐变量泵（A4VSO180EO2），及若干个控制泵及冷却循环泵组成，各工况根据具体的液压系统阀组参与来实现压力机的各段速度、压力作业。
第一个问题（关于安全检测控制位程序修改）安全检测控制实为左、右2侧的安全锁机构
首先，来说说第一个思路，即本次故障原因及对策。该故障经过在线监控，诊断为其中的一个安全锁检测传感器工作于“临界”点位置，即将在接通和断开之间的状态，产生类型的情况一般为安全锁液压回路内泄，使油缸位置发生偏移，当设备工作时的震动引起传感器信号的抖动，另一个原因是传感器本身安装位置由于设备震动，拉开了原检测距离（该传感器为高压型，直接插入到压力油缸内部做位置检测）。当上述2个可能的原因具备时，停机的可能性大为提升，设备相关的控制程序可能会产生前面描述的情况，拿一个程序例子说明问题：
为针对性的说明问题，我简约了相关程序段的部分。

如果这时在自动状态（I0.0 = 1），且M0.0（下行慢速）= 1，那么，M20.0（设备保压） = 1，运行保压状态期间。这时，如果出现（实际监控也是如此）安全检测的状态变化，即M10.0 ≠ 0，那么，M20.0会“无辜”被停止输出，也无法再往下一个程序段去触发下一步动作。同样，下一步的“设备保压”仍然存在同样的问题，“无辜”地将程序转变为程序的“断”点。
如何来规避这个问题？问题分析清楚，方法当然很多。第一，首先排除硬件内泄及阀控单元的正常、调整好传感器合适的位置；第二，通过修改控制程序来完善控制方式；第三，重新评估控制方式（本次不展开讨论）。
通过控制方式的改进思路：
1）  调整控制程序方式；由置位、复位指令来替换原线圈控制结构。当M20.0线圈被置位后，纵然这时，安全检测控制位存在“抖动”的状态变化也无妨于线圈的工作，待运行到下一个动作时复位前面的线圈。
2）  当M20.0出现异常时，停止输出的同时，必须告知操作员这时的安全检测控制位出现异常（报警）。判断安全检测控制位异常的方法仍然很多，简单的方法就是用计数器捕捉通断信息，并辅助以自动修正位置的控制程序，使检测单元能够“自动”回归正常范围。
3）  当安全检测控制位出现异常时，通过加入对安全检测控制单元信号输入的“滤波”作用，规避异常情况。
4）  这个方法是基于第2）、3）的深化，当安全检测控制位出现异常时，“自动”回归检测位置使正常范围，同时，继续按原程序运行下去，做到“神不知，鬼不觉”的解决所存在的问题，同时，相应的故障报警记录在触摸屏上做相应跟进，以利于日常的巡检及真正故障的排查。
第二个问题（关于多台工作泵启动时的自检）
前面大致说明过，该设备的液压系统为多台泵通过不同的参与，到达控制速度、压力的目的，当设备一旦投运后，如果其中一台或多台工作泵的个体压力异常，那么会迫使生产线的停运。如何来规避这个问题，我想到了设备启动时，需要对工作泵压力进行“自检”。所谓“自检”就是指当工作泵启动完毕后，设备首先能够“自动”地分别触发单台泵的泵头压力，检测单泵的工作压力是否在指定的范围，如果有异常，能够改变泵的工作关系或者直接退出运行，同时告知操作员。如果正常，需要将各泵的工作压力显示在触摸屏上，有利于维保时对泵的着重保养及可能存在隐患的判断依据。
第三个问题（关于对电机及泵的磨损均衡）
由于设备的具体要求，加压不需要全部泵参与的实情，我之前考虑定期通过修改程序来做设备电机及泵的磨损来规避，即设备运行一段时间后，调整各泵的工作关系，以达到系统工作泵能够均衡作业。这个方法比较被动，人为因数大，不利于有效的设备管理。控制思路可以这样来确定，统计各工作泵的工作时间，当泵运行到一定时间段后，由预先设定好的程序“自动”切换泵参与工作的方式。
上述3个问题，除了第一个目前解决外，第二、第三个还停留在仅仅的思路上，没有实施，待我实施、完善验证后，再在以后机会再续。
本文转载自：西门子工业技术论坛

CWKQL

不错不错，又学到了之前很多不解的地方，收下了