在轧钢自动化领域的漫漫征途上,干扰问题始终是横亘在自动控制系统前的一道难题。今天,我想与各位分享工作生涯中与干扰问题交锋的难忘经历。
从早期的差动变压器式位移传感器,到如今代表前沿技术的高精度磁滞伸缩位移传感器,不同类型的传感器都难以摆脱干扰的“纠缠”。而且往往越是技术先进、功能精密的电子设备,对防干扰措施的要求越为严苛。回顾过往,早期的抗干扰手段主要包括设置专用地线、铺设屏蔽线缆,并将外屏蔽层妥善接地等,这些基础方法为系统稳定运行提供了最初的保障。
我与计算机系统干扰的初次交锋,发生在使用研华工控机控制轧钢生产的阶段。当时,我用C语言精心编写的压下轧制程序,却频繁出现毫无征兆的微震荡现象。经过反复排查与尝试,最终发现将工控机外壳接地后,程序便恢复了稳定运行,这次经历让我深刻认识到干扰问题的隐蔽性与接地措施的重要性。后来,在引入西门子TDC系统后,得益于其出色的抗干扰设计,类似问题便再未出现。
在首次将西门子PLC应用于炉窑控制项目时,上位机画面不稳定的状况给我带来了不小的困扰。面对这个从未遇见过的难题,一时束手无策。无奈之下,我邀请了外厂的自控专家前来支援。专家到场后,凭借丰富的经验,果断更换了一根通讯线,困扰许久的问题瞬间迎刃而解。这也让我意识到,通讯环节的干扰问题不容小觑。事实上,类似的通讯干扰问题在实际工作中屡见不鲜。就像用于SSI磁滞伸缩传感器的双屏蔽双绞线,随着使用年限增加,即使外观完好,也必须及时更换,否则就会出现不定期的随机干扰,轻者导致废钢产生,重者甚至可能引发轧辊断裂的严重事故。早期的电话线同样如此,其工作电压高达三十多伏,使用几年后,尽管肉眼看不出明显损坏,却常常出现无声或音量极低的状况,影响正常通讯。
还有一次令人印象深刻的通讯干扰故障处理经历。那时,每日例行巡视加热、轧钢、热处理等设备是我的重要工作。记得有一天,当我走到热处理线的台式热处理炉旁时,异常的寂静让我心头一紧,直觉告诉我设备大概率已经停产。果不其然,询问后得知是台式热处理炉的端钢机出现了时好时坏的故障。负责处理故障的工程师当晚10点便火速赶到现场,通宵达旦地更换了位移传感器、比例阀、小车前后限位开关等多个部件,然而故障依旧存在。见此情形,我立即暂停工作,召集热处理部门的自控技术人员到现场开会。在仔细听取工程师对故障排查过程的详细复述后,我凭借经验判断问题根源还是出在通讯线上。随后,我迅速安排人员兵分两路,一部分前往库房领取新线,另一部分着手准备抽换旧线。新线更换并连接完成后,端钢机终于恢复了正常运转,大家悬着的心也总算落了地。
而另一起台式炉的不定期干扰事故,则堪称惊心动魄。当PLC控制器受到干扰后,CPU所有指示灯疯狂闪烁,报警器持续刺耳鸣叫,烧嘴控制、空气流量、煤气流量全部失控。由于炉压急剧升高,烧嘴口和炉口发出震耳欲聋的呼啸声,5米多高的火焰从炉口喷涌而出,直窜厂房顶部。各个烧嘴口喷出的火舌犹如挣脱束缚的猛兽,3米多高的火苗不断逼近炉顶的煤气管道,现场状况险象环生。更棘手的是,该系统没有冗余设计,唯一的解决办法就是立即重启CPU。彼时工程已交付,作为承建方的私企人员早已不见踪影。这个难题持续困扰我们许久,不知道什么时候发生,严重影响了生产的进度和安全,期间我们先后邀请了公司内外多位计算机专家,但都未能找到有效的解决办法。直到一次偶然的发现,我留意到当多个终端同时操作时,故障便会出现;而只要停止一个终端操作,或者避免多终端同时操作,故障就能得到避免。经过分析,我推测是CPU选型过低,处理能力不足,难以同时应对数据库数据频繁采集、端钢机控制、温控系统及其他子系统的运行任务。每当温控系统正常运行,有人同时在调取数据,且端钢机也处于工作状态时,故障便极易发生。后来,我们果断更换了高性能CPU,并制定严格规定,禁止各终端同时进行数据操作,从此才彻底杜绝了此类问题的发生。