孫明遠，張世偉

（中廣核核電運營有限公司，廣東深圳518124）

1 故障描述

主控頻繁閃發(fā)SLT013KA，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)SLT025LA(SLT001RS停運)燈亮、SLT115LA燈亮（SLT001RS溫度高或者風機出口空氣溫度高），且無法通過SLT001CC復位。

2 冷更衣間E342溫度控制

為了解釋該報警產(chǎn)生原因，茲將E342房間溫度控制原理做簡單介紹：

2.1 基本原理

送風的溫度控制是通過冷卻器001RF和加熱器001RS實現(xiàn)的，房間溫度高時，冷卻水出口閥門開大，增加冷卻水流量，溫度偏低時調(diào)功器輸出增加，提高送風溫度。冷卻水閥與加熱器調(diào)功器的控制由001RG實現(xiàn)，001RG為PLC控制器。

控制回路的幾個測量裝置說明如下：

001ST：加熱器上的溫度開關(guān)，當測得溫度＞70℃時停運加熱器；

002MT：測量E342環(huán)境溫度。

2.2 PLC控溫實現(xiàn)

PLC控制邏輯內(nèi)共有兩個PID算法塊，分別命名為：PD10：0、PD10：1。PID10：0，以 001MT 溫度輸入作為過程量反饋信號與預先寫入程序的溫度設(shè)定值做偏差計算，并以此偏差作為PID的輸入，計算出控制變量，實現(xiàn)了對加熱器輸出功率的調(diào)節(jié)。PID10：1，同樣以001MT作為過程量反饋，控制過程與PID10：1基本相同，IO卡輸出的控制信號控制050VD開度，進而實現(xiàn)對冷卻水流量的調(diào)節(jié)功能。

兩個PID模塊的溫度設(shè)定值均為18℃，調(diào)節(jié)死區(qū)為2℃，當：

①001MT≤16℃，PID10：0調(diào)高加熱器輸出，050VD 開度為0；

②001MT≥20℃，PID10：1調(diào)大 050VD 開度；

③16℃＜001MT＜20℃，PID 不調(diào)節(jié)輸出；

④001MT＞23℃，001RS停運。

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3 故障排查過程

根據(jù)當時系統(tǒng)的報警狀態(tài)首先判斷故障產(chǎn)生的直接原因是：001ST溫度高，接點動作；001MT溫度高，閾值比較器輸出（001XU1）。間接原因是：溫度偏高后050VD未能增大開度，冷卻器出力不足。

檢查001ST：現(xiàn)場檢查001ST，發(fā)現(xiàn)其使用常閉接點與接線圖描述一致，但模擬圖上顯示該接點為上升得電動作（常開點），PLC程序也將其組態(tài)為常開點，現(xiàn)場斷開001ST接點后，使用SLT001CC復位報警，報警狀態(tài)未能消除。

圖1 加熱器功率調(diào)節(jié)量程變換

檢查001MT：現(xiàn)場測量001EU①輸出，測得電壓略高于5.8V，斷開此路溫度輸入信號，旋動SLT001CC復位按鈕,報警消失。判斷為001MT測得溫度真實高，5.8V換算成溫度約為23℃左右，即001MT測得溫度已達到停運加熱器的定值，恢復001ST接線，報警復現(xiàn)，證明導致報警出現(xiàn)的兩個原因是同時存在的。

根據(jù)PLC輸入信號的量程變換公式，熱電阻送到PLC的電壓換算成真實溫度的過程如下：①電壓輸入信號范圍：2-10VDC；②對應的溫度范圍：-46～104℃，T≈22.7℃。

檢查050VD：當風道送風口溫度高于20℃時，冷卻水出口閥050VD將開大以提高冷卻水流量降低送風溫度，但使用熱風槍對送風口溫度進行粗測后發(fā)現(xiàn)其結(jié)果與PLC內(nèi)顯示的溫度值基本一致,均高于20℃，證明冷卻器出力不足。現(xiàn)場檢查050VD開度，發(fā)現(xiàn)該閥門電磁閥線圈發(fā)熱現(xiàn)象明顯，根據(jù)閥桿狀態(tài)判斷閥門當時在關(guān)閉位置，對閥桿當前位置進行錨點標記，在PLC上001MT所對應的通道上加電壓信號并進行適度調(diào)整以模擬送風口溫度變化，就地閥門仍未動作，懷疑閥門卡澀。次日再度檢查050VD狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)閥桿上的標記已經(jīng)上移且盤根處外溢的少量冷卻水有銹跡，閥門已開啟，測量其驅(qū)動電壓已經(jīng)達到10VDC的上限值,現(xiàn)場斷開001ST接線，使用SLT001CC復位報警，報警消除，測量001EU輸出電壓約為5.6V左右,小于之前測得的5.8VDC，真實溫度高現(xiàn)象消失。

真實溫度高產(chǎn)生的原因分析：

①冷更衣間門始終處于開啟狀態(tài)，當時更衣室外的環(huán)境溫度高于20℃，熱對流使得室溫升高。

②050VD未開啟造成加熱器及冷卻器所在房間熱量積聚未能被及時被帶走，室溫較高，閥門后續(xù)自動開啟應是在較大電磁力作用下克服造成卡澀的靜摩擦力的結(jié)果。

4 故障處理過程中的異常項整理

①處理該故障使用的接線圖共兩種，兩種接線圖內(nèi)對SLT001ST開關(guān)接點使用狀態(tài)描述不一致，其他機組704圖紙內(nèi)標注使用NC接點，機柜接線圖標注使用NO接點，現(xiàn)場實際使用NC，但線號又標為NO。[1]

結(jié)論及影響：結(jié)合模擬圖、本機組704圖②、SLT001RG梯形圖，確定現(xiàn)場應使用NO接點，使用NC會導致系統(tǒng)持續(xù)報警，RS始終無法投運，室溫偏低，空氣濕度偏高。

②當001MT測得溫度>20℃時，050VD開度增大，冷卻水流量變大，同時加熱器以38%恒定功率輸出。

結(jié)論及影響：從PLC梯形圖來看其設(shè)計初衷應該是在001MT>20℃時，加熱器以最小功率輸出，推論依據(jù)如下：（圖1）

對上述梯形圖解釋如下：

N12：2為加熱器功率調(diào)節(jié)信號，上述兩行邏輯的含義是將PID輸出的控制變量進行量程變換，由原來的0-16383變換到6240-31200，這樣變換的原因有兩個：

一是N12：2作為PID輸出的控制變量，其輸出的數(shù)據(jù)格式是一定的，此處就是0-16383；

二是作為PLC的硬件IO,只要選型確定下來，其輸出端口的數(shù)據(jù)格式也是一定的，此處為：0-31200。

將0-16383變換為6240-31200其實就是將PID輸出的控制變量轉(zhuǎn)換成4-20mA標準信號，當數(shù)據(jù)6240送到D/A轉(zhuǎn)換器時，硬件端口對應的輸出即是4mA,所以0009行程序?qū)?240這樣一個特殊的數(shù)據(jù)寫進N12：2，錯誤的可能性比較大，因為N12：2的數(shù)據(jù)范圍是0-16383，而不是6240-31200，這樣變換后其輸出的最小電流變?yōu)?0.1mA，影響是：抬高加熱器最小輸出功率，當室溫需要下調(diào)時，050VD需要更大的開度才能將溫度降下來，根據(jù)現(xiàn)場驗證，050VD已經(jīng)開到最大，調(diào)節(jié)裕度為0。

【注釋】

①EU將熱電阻信號轉(zhuǎn)換成2-10VDC標準電壓信號，并作為PLC模擬量輸入

②對于001ST 1號機接線圖上顯示開關(guān)端接常開點，與2號機不一致。