6ES7511-1TL03-0AB0安装调试

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利用PLC设计故障诊断系统

（2） 对象类型与推理节点

对象类型表示该故障节点在故障推理中的作用，它可分为3类：根节点，叶节点，推理节点。根节点的故障由它的子节点产生，应到其子节点中去继续推理。叶节点是底层故障。叶节点没有子节点。推理节点是故障诊断规则*为集中的节点，检测节点可以视为推理节点的子节点，它为推理节点的推理过程提供相关的信息。我们在推理节点并不是判断该节点是否存在故障，而是利用推理节点封装的规则库与推理机，结合节点提供的信息进行故障推理，找出故障原因。

（3） 故障节点的检测方式

地址段是节点的位置（本系统中是plc中的寄存器）。数据段根据用户的需要可以为一个或几个，数据段中数据的定义与节点的性质有关。检测方式表明在该节点系统进行何种操作。主程序根据故障节点的检测方式选取相应的处理函数。该函数是检测手段与推理规则的结合，故可称之为检测/推理函数。一方面它可以检测故障节点本身的状态，另一方面使用推理机制进一步推断故障原因。性质类似的节点使用相同的检测/推理函数，利用地址段和数据段中的值加以区别。

（4） 各节点的注释段要有相应帮助信息

各节点的注释段不仅能记录故障的原因和维修方法，还可以记录其他的帮助信息。有时因系统的检测手段不完备，或规则不完全，推导过程要进行人机对话。这时候如果节点的注释段中有相应帮助信息，可以给用户以提示或指导用户进行操作，使推理能顺利进行。

本系统的故障诊断通过在上位计算机上用vc6.0开发的应用程序实现，集成在上位机监控系统中。在运行中给操作人员提示，指导用户进行操作，了解设备状态，判断故障发生原因，并可给出相应的维修建议。用户也可以对故障诊断进行指导和修正。

5 结束语

按以上故障诊断原理构造的故障诊断系统在火电厂输煤plc控制系统中得到了应用。从实际运行来看，故障诊断系统能准确而迅速地判断出故障的原因，方便运行人员维护和检修，大大地提高了控制系统的稳定性和智能化水平。这种设计对类似的工业控制系统提供了一定的参考。

利用PLC设计故障诊断系统

（2） 多次故障事件的记录

由于系统实际长时间的运行中，可能会出现多次故障，为了检修和维护方便，还需要plc能够将多次故障事件记录下来。omronc200h型plc的数据存储区（dm区）可以间接寻址，利用这一点，可以在dm区划出一定的区域，用来记录每次故障事件，包括故障类型和事件发生的时间（日期，小时，分钟，秒）。这一段dm区域可以循环记录，实际使用中记录了*后50次故障的情况，这些记录是系统运行的重要资料，方便了运行人员了解设备情况，对其进行检修和维护。

（3） 模拟量故障的诊断

对于模拟量信号例如犁煤车，给煤车电机电流的故障诊断，首先利用模拟量模块，接收来自电流变送器的模拟信号，将其转换为数字信号，然后与整定值或系统允许的极限值比较，若在允许范围之内则表明对应的设备处于正常运行状态，如果实际值接近或达到极限值，则为不正常状态。判断故障发生与否的极限值根据实际系统相应的参数变化范围确定。

（4） 各种故障信息的串行通信

上位机通过串行通讯及时读取plc的内部寄存器区的各种故障信息。利用plc的rs232通信接口，可与上位计算机进行hostbbbb方式串行通信。通信时，上位计算机首先向plc发出一帧命令帧，包括操作命令、寄存器类型、起始地址与要读取的寄存区数目等。plc收到命令帧后会做出响应，如果没有错误则向上位计算机发出响应帧，响应帧中包含了上位机需要查询的寄存器值。

上位计算机通过读取数据寄存区的值来获取当前plc的工作状况，同时上位计算机对plc的控制也可通过对该区的写操作来完成。具体的通信实现可以参考相关资料，这里不作详细论述。

4 借鉴专家系统故障诊断方法的实现

系统故障结构的层次性为故障诊断提供了一个清晰的层次模型，可以利用基于模型的故障树法。但是在进行比较详尽的故障诊断以及系统故障存在耦合时，仅仅使用故障树法是不够的，必须借鉴专家系统的方法。

（1） 面向对象的“知识对象”， 大大提高了故障诊断的推理效率

在传统的专家系统中，知识被组织成知识库的形式，推理机进行推理时，要从知识库表示的所有空间中搜索所需的知识。这种方法有搜索空间大，推理效率低的缺点。“知识对象”的概念可以解决这一问题。“知识对象”是一个逻辑概念，它利用面向对象的方法，将知识源和黑板都表达为对象，在知识对象的内部封装了专家系统和推理机、解释器。当相应的知识对象被后，就在对象内部进行推理，大大提高了推理效率。根据系统的实际情况和故障推理的过程，在这里知识对象被具体化为故障节点。故障节点是进行诊断推理的基本单位，诊断信息在故障节点间层层传递，故障节点内部利用这些信息进行推理并*终确定故障原因。

图3为系统部分故障节点的层次结构。图3可以看出，故障节点在结构上以虚线为分界线分为两个部分。上一部分层次清晰，在这一部分可以采用基于故障模型的故障树方法;下一部分由于结构复杂，耦合性较强，构造模型困难，可采用专家系统的推导方法。

故障节点呈网状分布，1个节点可能有1个或多个父节点，也可能有1个或多个子节点。子节点和父节点之间的关系由故障层次和子节点故障层次来表示。如节点1的子节点故障层次为1，而节点2和节点3的故障层次为1，则节点2和节点3是节点1的子节点。故障层次和子节点故障层次不仅指明了故障节点结构上的层次，而且也隐含了推理规则

为了热胀冷缩对机组同心的影响，高压锅炉给水泵壳体下部设有纵向滑销和垂直滑销，它们分别与泵座上的销槽和销孔相配。泵的轴承座分别安装在两端的前段和后段上，每个轴承座上设有三支调节螺钉，用以调节轴承与泵壳的同心度。
    叶轮在运转中要产生轴向推力。平衡多级泵轴向推力的措施有两个：对于水平剖分式多级泵采用叶轮对称布置，将叶轮正反向安装，使叶轮轴向推力互相抵消，两两平衡；对于分段式多级离心泵，由于时轮同向安装，产生的轴向力方向一致，则在末级叶轮后端安装上推力平衡装置，用以平衡各级叶轮所产生的轴向推力。
    一般情况下，分段式多级离心泵的转子在轴向的窜动量为0.10—0.15mm，窜动的次数为每分钟10～20次。因此，运行中如果介质中含有泥沙或其他固体物质，则平衡盘和平衡环容易磨损。为了抵抗磨损，延长零件的使用寿命，通常情况下，平衡盘和平衡环是用耐磨金属制成的，如青铜、灰铸铁等分段式多级离心泵工作原理：分段式多级离心泵中段每个叶轮的外面均安装有一个导轮，导轮是一个固定不动的圆盘，它的作用是把从叶轮甩出的液体的一部分动能通过减速而转化为静压能，并且把这些液体收集后沿径向回流而导人到下一级叶轮人口处。寻轮的正面有环绕在叶轮外缘的正向导叶．背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导叶，其结构如图3-6所示。
    液体从叶轮甩出后．平缓地进入与液体流速方向一致的正向导叶，沿正向导叶继续向外流动，速度逐渐降低，静压能不断提高，到达导轮*外侧的空腔时．流速*小，静压能*高。液体从正向导叶流出后，沿轴向绕过导轮内部间隔板，再沿反向导叶向内侧流动，同时降低环向流速．沿轴向进入下
一级叶轮。
    与蜗壳相比，导轮外形尺寸较小，将动能转化为静压能的效率也较低。由于导轮中有多个叶片，当泵的实际工况与设计工况偏离时，液体流出叶轮时的运动轨迹与导轮叶片形状不一致，使其产生较大的冲击损失而造成效率的降低，故使用导轮装置的离心泵，工作区域较窄，扬程和效率曲线均比蜗壳泵的陡。但由于导轮具有中心对称性，不会像蜗壳那样产生作用在转子上的径向压力，所以多级泵一般在首尾两段使用蜗壳，而在中部若干段使用导轮。
    由于导轮的几何形状较为复杂，所以一般用铸铁铸造而成。
    同单级离心泵一样，立式多级离心泵不具有自吸能力，启动前必须灌泵。各种多级离心泵工作原理均是由叶轮带动液体高速旋转，使液体产生离心力而获得能量。这样，处于一段叶轮前侧吸人室内的液体进入*级叶轮，经叶轮对其做功后，甩入*级导轮，经*级导轮转能后，再进入第二级叶轮，由第二级叶轮继续对其做功，然后再进入第二级导轮，依此类推，直至从末段叶轮甩出，经蜗壳收集后，送至排出口排出。