前 言
　　180万吨/年ARGG三机组和气压机组控制系统是TRICONEX公司的TS3000控制系统和GE公司的90-70系列PLC系统，如TRICON系统见1所示。投用3年后陆续出现烧卡现象，如TRICON系统更换主处理器MP和各I/O卡件已有18块之多www.cechina.cn，EDS系统已更换CPU、BIU、I/O卡件等达12块（详见表1），造成了一定的经济损失并严重地威胁装置的安全生产。
　　系统故障的分析研究
　　一、系统故障涉及的范围
　　如附表所示，遇到的系统故障现象有以下几个方面：
　　·卡笼箱故障：TRICON、GE90-70PLC、3500卡笼箱均更换过。
　　·系统卡件烧坏：TRICON系统更换电源模块、主处理器MP、通讯卡EICM和各I/O卡件已有18块之多；EDS系统已更换电源模块、CPU、BIU、I/O卡件等达12块；本特立3500系统卡件更换4块；ASCC防喘振控制器烧坏等。
　　·系统通讯故障：EDS系统冗余的主副PLC出现6次不冗余现象；操作站与PLC的通讯故障出现4次。
　　·仪表设备烧坏：主风机静叶控制器的隔离栅烧毁1次；各类探头和前置器更换累计达30余台/次。
　

　从附表可以看出，在装置和机组的运行期间，维护中对各类故障的处理措施基本上可以分几种情况。系统接地的处理：详细检查接地系统，确保仪表专业接地符合要求；将系统工作地和安全地分开。电源系统的处理：检查UPS的输出电压的精度及各项指标满足要求（由UPS厂家配合进行）；将UPS输出端三相四线的中性点N相做接地联接；更换UPS电源、6台变压器及电源开关。仪表回路的检查：将所有仪表回路做了详细的检查。

　　图1 TRICON系统示意图

　　二、系统维护中值得思索的几个问题
　　笔者认为，以下几个方面值得思考。
　　1、关于系统的工作环境因素
　　环境因素有温度、湿度、电磁场、空气尘埃等。实际上温度、湿度和空气中的腐蚀性气体及允许尘埃量都符合要求，尤其是和其它机组控制室相比都是一样的。
　　但交流电磁场的指标却很可能过高。原因如下：
　　·标准要求是：磁场＜2.5T/M，电场＜8V/M（14KHz~1GHz）
　　·据电磁场的理论可知：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体，这就是电磁场。深入理解便是：
　　①恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。
　　②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。
　　③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场控制工程网版权所有，周期性变化的磁场在周围产生同周期的电场。
　　·TRICON和EDS系统柜下面距离约3米处便是高达1万伏的交流动力电源（其它机组没有）。当大电机启动或停运时产生很大的电磁场便会以光速传播到远处。如图3所示。而电子电路长期在这样强的电磁场环境中工作，其性能便会逐渐下降，直至烧毁。这可能就是我们遇到经常烧卡的现象。

　　图2 电磁场的产生

　　2、关于系统的可靠性和可用性的问题
　　众所周知,PLC具有很高的可靠性指标，一般著名公司的PLC模块其MTBF（平均无故障时间）都在几万到十几万小时，甚至几十万小时。但是以PLC为基础的控制系统的可靠性又如何保证呢？
　　据美国自动化行业的典型统计控制工程网版权所有， 以PLC为基础的控制系统的故障分布率如下：

　　由此可见，一个控制系统中只有20%的故障可由PLC直接诊断，而80%的故障在PLC外部控制工程网版权所有,需要用另外的方法解决故障诊断。研究表明，在对一个成套设备或设备的故障检修时，有一半以上的时间花在检查、分隔、和确认故障及其发生地点的工作上。因此，要提高以PLC为基础的控制系统的可用性，应在系统设计时充分考虑外部故障的防止和诊断的措施。
　　1） 选用质量可靠、性能好的输入和输出器件。
　　2） 充分利用PLC的软元件资源(如专为外部故 障检测准备的软元件)，强化PLC系统的外部故障检测的功能。充分利用PLC CPU模块和其它智能模块的自诊断功能，如CPU模块对自身的及对I/O模块的诊断及报警，通信模块对有关通信的诊断，热电偶输入模块对断偶的报警，等。充分认识PLC CPU的在线更换I/O模块的功能。 这时应注意保持被更换的模块所处的状态CONTROL ENGINEERING China版权所有，直到更换完毕再恢复直接从现场采集输入信号，或直接向现场输出信号。
　　3）正确选择I/O模块。绝大部分I/O模块都是8个或16个或32个输入/输出点共用1个公共点。特别是对输出模块的输出电流和流过公共点的电流均有限制。如某模块每个输出点的最大电流为0.5A，8个点共用1个公共点，流过它的最大电流为2A，这意味着只允许同时接通4点，否则会影响模块的安全使用。对于输入模块，则要注意对一个公共点它允许同时可接通的点数（通常为60%）。在安排输入/输出的清单时，千万不能忽略