熱電阻測溫與抗干擾問題的處理

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，通過軟件編程即可實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的監(jiān)測與控制，使水泥生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。由于DCS系統(tǒng)硬件配置功能強(qiáng)大，對來自水泥生產(chǎn)現(xiàn)場一次檢測儀表的諸如Pt100熱電阻測溫信號、K型熱電偶測溫mV信號、脈沖開關(guān)量及標(biāo)準(zhǔn)電壓電流信號均能直接進(jìn)行信號處理，但有一個(gè)不容忽視的問題，如果來自現(xiàn)場的工藝參數(shù)測量信號在傳輸過程中混進(jìn)干擾信號，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熱電阻測溫信號異常引起故障的處理方法。

1 煤磨系統(tǒng)熱電阻測溫信號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上溫度顯示呈無規(guī)律跳躍，在現(xiàn)場檢查測溫元件正常，在PC站中繼端子使用DT－890C型數(shù)字萬用表測得的電阻值與實(shí)際溫度均呈對應(yīng)關(guān)系。我們采取了更換熱電阻、檢查測溫信號傳輸電纜屏蔽接地、更換PC信號處理通道等措施，但都沒有效果。為了找到故障原因，我們又重新鋪設(shè)了1根電纜，仍不能解決問題，經(jīng)過對比測試、檢查分析，得到的結(jié)論是在測溫信號中混進(jìn)了干擾信號，為此我們采取了如下處理方法。
1.1 改變信號接地方式
　　熱電阻測溫信號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，將干擾信號引入大地，以此方法消除干擾信號，即可使計(jì)算機(jī)溫度顯示恢復(fù)正常。
1.2 改變信號傳送方式
　　可在現(xiàn)場或現(xiàn)場站PC室內(nèi)通過加裝Pt100熱電阻溫度變換器，將Pt100電阻信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)DC4～20mA信號，并相應(yīng)改變計(jì)算機(jī)輸入信號通道，這種方法也可消除信號傳輸過程中產(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信號的抗干擾能力非常強(qiáng)，溫度變換器安裝位置可依現(xiàn)場實(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臺新電動(dòng)機(jī)，軸承采用稀油潤滑，相應(yīng)增加了1臺稀油潤滑站。該油站設(shè)有4個(gè)溫度測點(diǎn)，潤滑油箱溫度、加熱油溫、供油溫度和回油溫度。
這臺稀油站安裝調(diào)試完畢，測溫系統(tǒng)、加熱控制及油泵工作正常，投入使用。水泥磨系統(tǒng)準(zhǔn)備開車生產(chǎn)，當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)等設(shè)備開車后，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℃之間無規(guī)律跳動(dòng)，現(xiàn)場使用DT－890C型數(shù)字萬用表測量上述熱電阻阻值沒有波動(dòng)，更換計(jì)算機(jī)信號通道也未見好轉(zhuǎn)。由于在安裝時(shí)就發(fā)現(xiàn)從測溫元件到現(xiàn)場接線盒之間的傳輸導(dǎo)線使用的是普通導(dǎo)線，沒有屏蔽，故決定將從PC室到現(xiàn)場的連接電纜直接接到測溫元件端子上，中控室CRT上溫度顯示正常。2h后當(dāng)磨機(jī)主電動(dòng)機(jī)開啟時(shí)，上述溫度再次發(fā)生回零故障，且在0～＋30℃之間無規(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，水泥磨正常開啟。
　　主電動(dòng)機(jī)潤滑油站負(fù)責(zé)向主電動(dòng)機(jī)前后軸承提供潤滑油，如果潤滑油溫度測量出現(xiàn)異常則主電動(dòng)機(jī)不能開車，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啟主電動(dòng)機(jī)。因時(shí)間緊迫，未能對此故障做定量分析，但可以肯定這是干擾信號所引起的故障。

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。
在中控室操縱臺CRT顯示溫度分別為RT50MA、RT50MB和RT50MC Sepa Bear Temp，在正常工況下，RT50MA檢測溫度在69℃左右，RT50MB檢測溫度在78℃左右，RT50MC檢測溫度在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)連鎖停車條件之一。
　　自2000年5月以來，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135℃，造成選粉機(jī)跳停，隨即生料磨系統(tǒng)連鎖停車。通過檢查熱電阻及接線均未發(fā)現(xiàn)問題，采取將傳輸信號電纜屏蔽與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，將電阻信號轉(zhuǎn)換為DC4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸入DCS系統(tǒng)相應(yīng)的信號通道，解決了RT50MA溫度檢測異常故障。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有問題后，我們采用了同樣的處理方法解決了故障。
　　8月我廠設(shè)備檢修后開車時(shí)，選粉機(jī)潤滑油溫度RT－51突然發(fā)生H2報(bào)警,造成選粉機(jī)開車條件不滿足而無法開車，我們立即著手檢查未發(fā)現(xiàn)任何問題，隨即該溫度又恢復(fù)正常顯示，查看溫度趨勢與RT50MA相似，我們立即采取上述方法給予解決，使生料磨系統(tǒng)順利開車。

4 小結(jié)
　　在工礦企業(yè)中電磁兼容是一個(gè)突出而重要的問題，自動(dòng)檢測所涉及的基本上都是弱電信號，在信號傳輸過程中極易受到電磁干擾。受工廠條件限制，不能對這些干擾進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，給抗干擾工作的解決帶來較大難度，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)對弱電信號電纜加裝屏蔽保護(hù)不失為一項(xiàng)重要的抗干擾措施。