第二百零四章:继电器的抉择
谢望城在设计院的日常工作,逐渐从阅读图纸、参加讨论会,过渡到承担一些具体的设计辅助任务。他接手的第一个实质性工作,是对一台老式液压板料折弯机的局部控制系统进行改造方案设计。这台设备服役超过十五年,其核心的“角度控制与行程保护”部分,仍采用老旧的继电器-接触器逻辑控制,线路复杂,故障率高,维修困难。改造要求很明确:在不大动液压主体和机械结构的前提下,提升控制精度和可靠性,便于操作和维护。
摆在谢望城面前的有两条技术路径。一条相对稳妥:沿用继电器逻辑,但选用新型号、性能更可靠的器件,重新优化布线,增加必要的状态指示和保护环节。这条路技术成熟,室里的老师傅们闭着眼睛都能干,备件充足,维修无虞。另一条则带有尝试性质:采用一套新近被列入部委推荐名录的、国内某厂仿制国外早期型号的小型可编程控制器(PLC)系统,取代大部分继电器。PLC体积小,编程灵活,逻辑修改方便,理论上可靠性更高,还能实现更精确的角度预置和显示。
吴主任把任务交给谢望城时,只说了句:“两个方案都做做比较,下周三前把初步思路和优缺点列出来,会上讨论。” 语气平淡,听不出倾向。
谢望城感到一阵压力,也有一丝兴奋。这不再仅仅是看图纸、提问题,而是需要他独立进行技术论证和方案设计。他立刻行动起来,白天泡在档案室,查找这台折弯机原始的技术说明书、历年维修记录、以及关于PLC的有限资料;晚上则在宿舍里画草图、列清单、进行简单的成本估算。
继电器方案进展顺利。他根据功能需求,绘制出详细的梯形图,统计出所需各类继电器的数量、规格,并参考维修记录,重点加强了容易出故障的行程开关保护和互锁环节。这个方案清晰、直观,成本可控,唯一的问题就是那个硕大的继电器控制柜和背后密如蛛网的接线。
PLC方案则麻烦得多。宣传资料上的性能指标看起来很美,但具体如何与这台老设备的液压阀、限位开关、角度传感器对接?编程语言如何学习?更重要的是,可靠性真的如宣传所说吗?厂里没有任何使用经验,万一在现场出问题,如何诊断和维修?他跑到院里的试验车间,找到一台其他项目组作为样机引进的同品牌PLC,在管理员的允许下,对照着简陋的说明书,尝试进行最简单的逻辑编程和输入输出测试。过程磕磕绊绊,几次因理解错误导致输出异常,但也让他对这个“黑盒子”有了最初步的感性认识。
随着调研深入,他发现PLC方案还有一个潜在优势:可以相对容易地增加一个简易的数字角度显示单元,而继电器方案要实现类似功能,需要额外增加一套复杂的编码器和显示电路,成本反而可能更高。但这个“优势”是否值得去冒未知的风险?
周三的技术讨论会准时召开。参与的有吴主任、两位资深的老工程师,以及谢望城。会议室的黑板上,已经画好了折弯机的液压原理简图。
谢望城有些紧张地摊开自己准备的材料,先介绍了设备现状和改造要求,然后开始阐述两个方案。
继电器方案讲得流畅清晰,逻辑图一目了然。李工边听边点头,不时插话:“这个互锁加得好,原来就是这里老出问题,滑块还没退到位就允许送料,撞过好几次。”“这个热继电器选型要注意,电机启动电流大,瞬动脱扣值要调准。”
轮到PLC方案时,谢望城的语速慢了下来。他展示了PLC的小巧外形照片,解释了其可编程、易修改的特点,提到了可能的数字显示优势,但也坦诚地列出了风险:缺乏使用经验、编程与维修需要新技能、对现场电磁干扰的抗性未知、备件供应周期可能较长。
“就是说,用这玩意儿,以后设备出了问题,我们这帮老家伙可能就得抓瞎,得等你们这样的‘秀才’来念咒?” 李工半开玩笑半认真地说。
一位老工程师皱眉道:“新技术不是不能用,但用在生产设备上,尤其是这种出力干活的老设备,首要的是‘皮实’。继电器坏了,我拿万用表一量,哪个触点不通,一目了然,换个新的立马就好。你这PLC,要是里面那个‘芯’坏了,或者程序‘跑飞’了,我们怎么办?难道把整个盒子寄回厂里去?”
吴主任一直没说话,只是听着,偶尔在笔记本上记两笔。
谢望城深吸一口气,回应道:“李工,王工,你们说得对,可靠性和可维护性是首要的。所以我在想,是不是可以采取一个折中的办法?” 他走到黑板前,在液压原理图的控制部分画了一条线,“我们可以把最核心的、对安全至关重要的‘行程极限保护’和‘液压系统紧急停止’逻辑,仍然用一组最可靠的硬线继电器来实现。这部分逻辑简单、固定,几乎不需要改动,确保在任何情况下都能‘兜底’。而将‘角度预置与控制’、‘工作模式选择’、‘故障状态显示’这些需要一定灵活性、但对安全不构成直接威胁的逻辑,交给PLC来处理。这样,即使PLC出了问题,设备也能在安全状态下停机,不会造成事故,维修也有明确的方向。同时,我们也获得了PLC带来的灵活性和可能的显示优势。”
他顿了顿,补充道:“另外,关于编程和维修,我们可以要求厂家提供培训,我们自己也可以派人学习。任何新技术,总得有个开始。如果我们永远不用,就永远不会有经验。”
会议室里安静了片刻。李工摸着下巴:“这么一分……倒是个思路。把保命的部分独立出来,心里踏实点。”
王工程师也微微颔首:“有点‘新旧结合’的味道。硬线继电器保安全底线,PLC提性能上限。成本呢?”
谢望城赶紧报出粗略估算:混合方案比纯继电器方案成本高出约30%,但比实现同等显示功能的纯继电器方案可能还要略低,且节省控制柜空间。
吴主任合上笔记本,开口了:“小谢这个混合思路,考虑得比较周全。既没有盲目求新,把安全寄托在不熟悉的东西上;也没有一味守旧,放弃了提升设备性能的机会。技术改造,尤其是对老设备,很多时候就是要这样‘走一步,看一步’,在可靠的基础上求改进。” 他看向李工和王工,“老李,老王,你们觉得呢?如果采用这个混合方案,实施和日后维护,有没有把握?”
李工和王工交换了一下眼神,点了点头。“方案细致点,把硬线保护部分做得再牢靠些,我们可以试试。厂家培训必须到位,最好能留点备件。”
“好。”吴主任一锤定音,“小谢,就按这个混合方案的思路,深化设计。硬线保护部分的原理图、器件选型、接线图,要请李工和王工一起把关。PLC部分的控制逻辑、编程、与外部的接口,你负责弄透,做出详细的程序设计说明书和调试方案。下周拿出详细设计方案初稿。”
走出会议室,谢望城感到后背已被汗水微微浸湿,但心中充满了完成任务的第一丝踏实感与成就感。他不仅完成了一次技术方案的比较和设计,更重要的是,他初步学会了如何在尊重传统经验与拥抱新技术之间寻找平衡,如何将“可靠”这一抽象原则,转化为具体可行的工程措施。父亲常说的“可靠”,此刻在他心中,不再是两个字,而是硬线继电器的明确触点,是PLC程序的严谨逻辑,更是两者结合时那道清晰的安全界限。
当晚,他在给父亲的信中,详细描述了这次方案论证的过程和自己的思考:“……儿今日方知,工程中之‘可靠’,非空中楼阁,乃一砖一瓦之谨慎堆砌。新旧技术之取舍,不在孰优孰劣,而在如何令其各司其职,共筑安全与效能之基。儿所提混合之策,虽显稚嫩,然得前辈认可,心甚慰之。此举亦让儿思及,若处条件更为苛刻、不容有失之环境,此种‘核心安全硬线保障,辅助功能柔性提升’之思路,或更具借鉴意义……”
他不知道,这封关于“核心安全硬线保障”的信,在不久的将来,会与701工程“记忆芯”项目面临的“监控系统绝不能干扰主控系统”的核心原则,产生跨越山水的深刻共鸣。而在701工程那边,秦工正为“记忆芯”如何从“记录”走向“判断”而苦恼,谢望城信中提及的“安全界限”思想,如同夜航中的灯塔,为他指明了“监测”与“控制”必须物理隔离、权限分明的设计方向。
两代人的技术思考,在这看似平凡的设计任务中,再次完成了隔空对接。谢望城在设计院的图纸与方案中,继续摸索着工程“可靠”的真谛;而他的思考,正化为无形的养分,悄然滋养着武陵山腹地那段更为隐秘、也更为沉重的“老根”。抉择继电器的过程,不仅是一次技术演练,更是一次精神血脉的无声传承。
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