智能溫度巡檢儀由于其具有多通道、遙信、遙測(cè)功能,被應(yīng)用到揚(yáng)水泵站綜合自動(dòng)化改造中,為保證正常可靠運(yùn)行,設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)考慮其運(yùn)行環(huán)境。
隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)在揚(yáng)水泵站中的廣泛應(yīng)用,泵站中原有的壓力式電接點(diǎn)溫度計(jì)已不能實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)功能,上海自動(dòng)化儀表六廠多通道的智能溫度巡檢儀就被列入泵站自動(dòng)化改造項(xiàng)目中。本文詳細(xì)介紹了智能溫度巡檢儀在安裝使用過程中應(yīng)注意的問題。
一. 智能溫度巡檢儀選用的注意事項(xiàng)
(1)為了減少因輸入線路過長而引起的測(cè)量誤差,將儀表安裝在主廠房二層平臺(tái)的測(cè)溫屏內(nèi),由于機(jī)組運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng),為減少電磁干擾,應(yīng)當(dāng)選用可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的儀表。
(2)儀表主要用來監(jiān)測(cè)機(jī)組的運(yùn)行溫度,應(yīng)根據(jù)所監(jiān)測(cè)溫度的點(diǎn)數(shù)來確定選用儀表的通道數(shù),適當(dāng)留有備用通道。
(3)儀表的量程和測(cè)量精度應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)要求,且具有溫度補(bǔ)償功能。
(4)儀表應(yīng)能支持多機(jī)通訊,具有標(biāo)準(zhǔn)串行雙向通訊功能,可與后臺(tái)機(jī)進(jìn)行通訊,以實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)功能。
二.智能溫度巡檢儀在安裝使用中需注意的問題
盡管選用的儀表具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),但由于泵站機(jī)組運(yùn)行過程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾特別強(qiáng)烈,或者安裝使用不當(dāng)就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會(huì)造成機(jī)組的失控和誤動(dòng)作,從而不能保證機(jī)組設(shè)備的正常運(yùn)行,要提高智能溫度巡檢儀控制系統(tǒng)可靠性,一方面要求生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力;另一方面,要求設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視,多方配合才能完善和解決問題,有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題:
1.工作環(huán)境
(1)溫度
智能溫度巡檢儀要求環(huán)境溫度在0-55℃,安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件上面,四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。
(2)濕度
為了保證智能溫度巡檢儀的絕緣性能,空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%(無凝露)。
(3)振動(dòng)
應(yīng)使智能溫度巡檢儀遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的振動(dòng)源,防止振動(dòng)頻率為10-55Hz的頻繁或連續(xù)振動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)境不可避免振動(dòng)時(shí),必須采取減振措施,如采用減振膠墊等。
(4)空氣
避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。對(duì)于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境,可將智能溫度巡檢儀安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
(5)電源
智能溫度巡檢儀的電源應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,采用交流220V、50Hz電源,供電可靠,無較大波動(dòng)。
2.智能溫度巡檢儀的安裝與布線:
(1)智能溫度巡檢儀安裝前應(yīng)檢查其外觀完整,附件齊全,并按設(shè)計(jì)規(guī)定檢查其型號(hào)、規(guī)格。
(2)智能溫度巡檢儀安裝時(shí)不應(yīng)敲擊或振動(dòng),安裝后應(yīng)牢固、平正。
(3)電纜(線)敷設(shè)前,應(yīng)做外觀及導(dǎo)通檢查,并用直流500 伏兆歐表測(cè)量絕緣電阻,其值不應(yīng)小于5 兆歐。線路應(yīng)按zui短途徑集中敷設(shè)、橫平豎直、整齊美觀,不宜交叉。
(4)智能溫度巡檢儀的電源線和信號(hào)線應(yīng)分別配線,將信號(hào)線和大功率線分開走線,如必須在同一線槽內(nèi),分開捆扎交流線、直流線和信號(hào)線,若條件允許,分槽走線,這不僅能使其有盡可能大的空間距離,并能將干擾降到zui低限度。
(5)智能溫度巡檢儀應(yīng)保證單通道“兩線式”接線,模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽電纜,屏蔽層應(yīng)在儀表安裝處一點(diǎn)接地,接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。
3.影響智能溫度巡檢儀穩(wěn)定運(yùn)行的因素
現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾是智能溫度巡檢儀控制系統(tǒng)中zui常見也是zui易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一,所謂治標(biāo)先治本,找出問題所在,才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場(chǎng)干擾的源頭。
(1)干擾源及一般分類
影響智能溫度巡檢儀控制系統(tǒng)的干擾源,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,其原因是電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng),對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流,在能量轉(zhuǎn)換過程中,部分能量轉(zhuǎn)換為電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓疊加所形成。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測(cè)控信號(hào),造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因),這種共模干擾可為直流,亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,這種干擾疊加在信號(hào)上,直接影響測(cè)量與控制精度。
(2)智能溫度巡檢儀系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑
①強(qiáng)電干擾:智能溫度巡檢儀的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊。
②柜內(nèi)干擾:控制柜內(nèi)的高壓電器,大的電感性負(fù)載,混亂的布線都容易對(duì)智能溫度巡檢儀造成一定程度的干擾。
③來自信號(hào)線引入的干擾:與智能溫度巡檢儀的各類模擬信號(hào)傳輸線,除了傳輸有效的模擬信息之外,總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。主要是信號(hào)線受電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾,這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低,嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。
④來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾:接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯(cuò)誤的接地,反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào),使智能溫度巡檢儀系統(tǒng)將無法正常工作。
⑤來自智能溫度巡檢儀系統(tǒng)內(nèi)部的干擾:主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
3.主要抗干擾措施
(1)電源的合理處理,抑制電網(wǎng)引入的干擾
對(duì)于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設(shè)備與地之間的干擾,還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。
(2)正確選擇接地點(diǎn),完善接地系統(tǒng)
良好的接地是保證智能溫度巡檢儀可靠工作的重要條件,可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個(gè),其一為了安全,其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是智能溫度巡檢儀抗電磁干擾的重要措施之一。
智能溫度巡檢儀控制系統(tǒng)的地線包括屏蔽接地、交流接地和保護(hù)接地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均,不同接地點(diǎn)間存在地電位差,引起地環(huán)路電流,影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地,如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí),地線電流將更大。
此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,在變化磁場(chǎng)的作用下,屏蔽層內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流,通過屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂,所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,影響智能溫度巡檢儀內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作:
①造成數(shù)據(jù)混亂、程序不穩(wěn)或死機(jī);
②導(dǎo)致測(cè)量精度下降,引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。
● 安全地或電源接地
將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電,可從安全接地導(dǎo)入地下,不會(huì)對(duì)人造成傷害。
● 信號(hào)與屏蔽接地
一般要求信號(hào)線必須要有*的參考地,屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場(chǎng)合,也要在就地或者控制室*接地,防止形成“地環(huán)路”。信號(hào)源接地時(shí),屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地;不接地時(shí),應(yīng)在智能溫度巡檢儀側(cè)接地;信號(hào)線中間有接頭時(shí),屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,一定要避免多點(diǎn)接地;