如何进行自动化控制系统的故障分析与诊断

　　本文简要介绍了安阳高速线材机组的工艺情况、自动化控制系统的硬件配置及控制功能。针对安阳高速线材机组出现的无任何有价值报警信息的高速区轧机自由停车的疑难故障，提出自己的分析判断，并建立了以 IBA 公司 PDA （Process Data Access）数据采集监视分析系统（简称 PDA）为基础的故障分析与诊断手段，最终采集到有效的故障数据，得到准确的故障分析结果，解决了长期困扰生产的疑难问题。

　　安阳钢铁公司高速线材机组是摩根公司第五代轧机产品，采用 8+4 模式的精轧机、减定径机，具有很高的技术装备水平，2001 年底正式投入生产运行，目前，国内有杭钢、酒钢等采用相同类型机组。该生产线电气自动化控系统使用西门子成套集成系统。控制网络拓扑结构两级分层，控制站按区域和功能定义，支持多 CPU 技术，现场总现光纤介质树状扩展，组态编程平台 PCS7，软件工程结构统一、分级数据管理机制、面向设备数据封装技术、整合过程控制与顺序控制等特性。安钢高线自动化控制系统是一套典型的西门子集成工业控制系统范例。但是安钢高线机组自 2001 年底正式投产后，至 2002 年 5 月份频繁出现了不规律的自由停车故障，一时难于确定故障原因。为解决困扰生产的疑难故障，在分析西门子轧线控制系统的基础上，以 IBA 公司的过程数据监控分析系统为平台，进行轧线控制系统的疑难故障分析与诊断。

　　安钢高线机组电控系统采用西门子电控系统， #1--17/18#轧机为直流传动，精轧、减定径由西门子中压交-直交变频电机提供动力。轧线自动化控制系统如图 1 所示，由 5 个 S7 400 PLC 站构成，向下是光纤介质的树状扩展 PROFIBUS-DP 现场总线，两层的工业以太网及 TCP/IP 以太网分别实现 PLC 与上位机的数据交换，主流的客户端/ 服务器模式人机界面，5 个 S7400 PLC 站中的三个站采用双 CPU 技术，分别实现飞剪、吐丝机、物料跟踪。自动化编程平台为西门子过程控制系统 PCS7，该系统具有的分级数据管理机制、面向设备数据封装技术、整合过程控制与顺序控制等特性，堪称工控领域的典范之作。