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熱電阻測(cè)溫與抗干擾問(wèn)題的處理

2006-06-28 00:00

0 引言
水泥行業(yè)目前普遍采用DCS分布式集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),具有很強(qiáng)的適用性和較高的可靠性,通過(guò)軟件編程即可實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)與控制,使水泥生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。由于DCS系統(tǒng)硬件配置功能強(qiáng)大,對(duì)來(lái)自水泥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一次檢測(cè)儀表的諸如Pt100熱電阻測(cè)溫信號(hào)、K型熱電偶測(cè)溫mV信號(hào)、脈沖開(kāi)關(guān)量及標(biāo)準(zhǔn)電壓電流信號(hào)均能直接進(jìn)行信號(hào)處理,但有一個(gè)不容忽視的問(wèn)題,如果來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)測(cè)量信號(hào)在傳輸過(guò)程中混進(jìn)干擾信號(hào),DCS系統(tǒng)自身將很難抑制,需要在外部采取有效的措施給以解決。本文介紹Pt100熱電阻測(cè)溫信號(hào)異常引起故障的處理方法。

1 煤磨系統(tǒng)熱電阻測(cè)溫信號(hào)異常引起的故障處理
  我廠煤磨系統(tǒng)布袋除塵器灰斗溫度和煤磨軸瓦溫度相繼發(fā)生溫度顯示異常故障,其現(xiàn)象是在中控室CRT上溫度顯示呈無(wú)規(guī)律跳躍,在現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)溫元件正常,在PC站中繼端子使用DT-890C型數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得的電阻值與實(shí)際溫度均呈對(duì)應(yīng)關(guān)系。我們采取了更換熱電阻、檢查測(cè)溫信號(hào)傳輸電纜屏蔽接地、更換PC信號(hào)處理通道等措施,但都沒(méi)有效果。為了找到故障原因,我們又重新鋪設(shè)了1根電纜,仍不能解決問(wèn)題,經(jīng)過(guò)對(duì)比測(cè)試、檢查分析,得到的結(jié)論是在測(cè)溫信號(hào)中混進(jìn)了干擾信號(hào),為此我們采取了如下處理方法。
1.1 改變信號(hào)接地方式
  熱電阻測(cè)溫信號(hào)通常采用三線制接線方式,使用KYVRP4×1.5屏蔽電纜引至DCS現(xiàn)場(chǎng)站PC室CCF中繼柜內(nèi),電纜屏蔽,在中繼柜內(nèi)接地。解決的方法是將熱電阻Pt100的B、b在中繼柜端子處與電纜屏蔽接在一起,將干擾信號(hào)引入大地,以此方法消除干擾信號(hào),即可使計(jì)算機(jī)溫度顯示恢復(fù)正常。
1.2 改變信號(hào)傳送方式
  可在現(xiàn)場(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)站PC室內(nèi)通過(guò)加裝Pt100熱電阻溫度變換器,將Pt100電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)DC4~20mA信號(hào),并相應(yīng)改變計(jì)算機(jī)輸入信號(hào)通道,這種方法也可消除信號(hào)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的干擾,使計(jì)算機(jī)顯示的溫度恢復(fù)正常,因?yàn)镈C4~20mA信號(hào)的抗干擾能力非常強(qiáng),溫度變換器安裝位置可依現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定,但最好選擇室內(nèi)安裝,這種方法的缺點(diǎn)是增加了設(shè)備投資,同時(shí)需要提供變換器電源。

2 水泥磨主電動(dòng)機(jī)稀油站溫度異常的處理
  我廠水泥磨主電動(dòng)機(jī)因大修處理而更換了1臺(tái)新電動(dòng)機(jī),軸承采用稀油潤(rùn)滑,相應(yīng)增加了1臺(tái)稀油潤(rùn)滑站。該油站設(shè)有4個(gè)溫度測(cè)點(diǎn),潤(rùn)滑油箱溫度、加熱油溫、供油溫度和回油溫度。
這臺(tái)稀油站安裝調(diào)試完畢,測(cè)溫系統(tǒng)、加熱控制及油泵工作正常,投入使用。水泥磨系統(tǒng)準(zhǔn)備開(kāi)車(chē)生產(chǎn),當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)等設(shè)備開(kāi)車(chē)后,油箱溫度、供油溫度、回油溫度均發(fā)生溫度顯示異常故障,而加熱油溫因環(huán)境溫度低,加熱器工作使油溫高而未受影響。故障現(xiàn)象是在中控室CRT顯示器上溫度顯示在-30~+30℃之間無(wú)規(guī)律跳動(dòng),現(xiàn)場(chǎng)使用DT-890C型數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量上述熱電阻阻值沒(méi)有波動(dòng),更換計(jì)算機(jī)信號(hào)通道也未見(jiàn)好轉(zhuǎn)。由于在安裝時(shí)就發(fā)現(xiàn)從測(cè)溫元件到現(xiàn)場(chǎng)接線盒之間的傳輸導(dǎo)線使用的是普通導(dǎo)線,沒(méi)有屏蔽,故決定將從PC室到現(xiàn)場(chǎng)的連接電纜直接接到測(cè)溫元件端子上,中控室CRT上溫度顯示正常。2h后當(dāng)磨機(jī)主電動(dòng)機(jī)開(kāi)啟時(shí),上述溫度再次發(fā)生回零故障,且在0~+30℃之間無(wú)規(guī)律跳動(dòng),因時(shí)間緊迫我們決定采取應(yīng)急措施在PC室將連接電纜屏蔽與B、b端子連接在一起,以上各溫度顯示恢復(fù)正常,水泥磨正常開(kāi)啟。
  主電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油站負(fù)責(zé)向主電動(dòng)機(jī)前后軸承提供潤(rùn)滑油,如果潤(rùn)滑油溫度測(cè)量出現(xiàn)異常則主電動(dòng)機(jī)不能開(kāi)車(chē),否則主電動(dòng)機(jī)軸承得不到有效保護(hù),會(huì)引發(fā)重大事故,必須排除故障后才能開(kāi)啟主電動(dòng)機(jī)。因時(shí)間緊迫,未能對(duì)此故障做定量分析,但可以肯定這是干擾信號(hào)所引起的故障。

3 生料磨選粉機(jī)立軸溫度異常的處理
  我廠生料磨選粉機(jī)立軸為德國(guó)洪堡公司產(chǎn)品,按立軸安裝位置設(shè)計(jì)了上、中、下三點(diǎn)軸承溫度檢測(cè)。
在中控室操縱臺(tái)CRT顯示溫度分別為RT50MA、RT50MB和RT50MC Sepa Bear Temp,在正常工況下,RT50MA檢測(cè)溫度在69℃左右,RT50MB檢測(cè)溫度在78℃左右,RT50MC檢測(cè)溫度在94℃左右。按設(shè)備保護(hù)要求,設(shè)置軸承報(bào)警溫度H1為125℃,停機(jī)保護(hù)溫度H2為135℃,其中停機(jī)保護(hù)溫度H2作為選粉機(jī)連鎖停車(chē)條件之一。
  自2000年5月以來(lái),在生產(chǎn)工況和設(shè)備運(yùn)行正常的情況下,突然發(fā)生RT50MA報(bào)警,有時(shí)出現(xiàn)H1報(bào)警,有時(shí)出現(xiàn)H2報(bào)警,但隨即又恢復(fù)正常。當(dāng)發(fā)生H2報(bào)警時(shí)瞬間溫度指示超過(guò)135℃,造成選粉機(jī)跳停,隨即生料磨系統(tǒng)連鎖停車(chē)。通過(guò)檢查熱電阻及接線均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,采取將傳輸信號(hào)電纜屏蔽與RT50MA的B、b連接在一起的方法也未能消除此故障。
  處理方法:采取加裝溫度變換器的方法,將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入DCS系統(tǒng)相應(yīng)的信號(hào)通道,解決了RT50MA溫度檢測(cè)異常故障。溫度變換器盡可能安裝在外部環(huán)境較好的地方,我們將其裝在DCS現(xiàn)場(chǎng)PC站CCF中繼柜內(nèi)。
  以后RT50MB、RT50MC也相繼發(fā)生同樣故障,在檢查熱電阻及接線沒(méi)有問(wèn)題后,我們采用了同樣的處理方法解決了故障。
  8月我廠設(shè)備檢修后開(kāi)車(chē)時(shí),選粉機(jī)潤(rùn)滑油溫度RT-51突然發(fā)生H2報(bào)警,造成選粉機(jī)開(kāi)車(chē)條件不滿足而無(wú)法開(kāi)車(chē),我們立即著手檢查未發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題,隨即該溫度又恢復(fù)正常顯示,查看溫度趨勢(shì)與RT50MA相似,我們立即采取上述方法給予解決,使生料磨系統(tǒng)順利開(kāi)車(chē)。

4 小結(jié)
  在工礦企業(yè)中電磁兼容是一個(gè)突出而重要的問(wèn)題,自動(dòng)檢測(cè)所涉及的基本上都是弱電信號(hào),在信號(hào)傳輸過(guò)程中極易受到電磁干擾。受工廠條件限制,不能對(duì)這些干擾進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),給抗干擾工作的解決帶來(lái)較大難度,但在有條件的情況下應(yīng)使電纜走向和分布合理化,即強(qiáng)弱電纜分層敷設(shè),必要時(shí)對(duì)弱電信號(hào)電纜加裝屏蔽保護(hù)不失為一項(xiàng)重要的抗干擾措施。

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