智能溫度巡檢儀由于其具有多通道、遙信、遙測功能,被應用到揚水泵站綜合自動(dòng)化改造中,為保證正??煽窟\行,設計、施工中應考慮其運行環(huán)境。
隨著(zhù)綜合自動(dòng)化技術(shù)在揚水泵站中的廣泛應用,泵站中原有的壓力式電接點(diǎn)溫度計已不能實(shí)現遙信、遙測功能,上海自動(dòng)化儀表六廠(chǎng)多通道的智能溫度巡檢儀就被列入泵站自動(dòng)化改造項目中。本文詳細介紹了智能溫度巡檢儀在安裝使用過(guò)程中應注意的問(wèn)題。
一. 智能溫度巡檢儀選用的注意事項
(1)為了減少因輸入線(xiàn)路過(guò)長(cháng)而引起的測量誤差,將儀表安裝在主廠(chǎng)房二層平臺的測溫屏內,由于機組運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生強大的磁場(chǎng),為減少電磁干擾,應當選用可靠性高、抗干擾能力強的儀表。
(2)儀表主要用來(lái)監測機組的運行溫度,應根據所監測溫度的點(diǎn)數來(lái)確定選用儀表的通道數,適當留有備用通道。
(3)儀表的量程和測量精度應滿(mǎn)足現場(chǎng)監測要求,且具有溫度補償功能。
(4)儀表應能支持多機通訊,具有標準串行雙向通訊功能,可與后臺機進(jìn)行通訊,以實(shí)現遙信、遙測功能。
二.智能溫度巡檢儀在安裝使用中需注意的問(wèn)題
盡管選用的儀表具有可靠性高、抗干擾能力強的特點(diǎn),但由于泵站機組運行過(guò)程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾特別強烈,或者安裝使用不當就可能造成程序錯誤或運算錯誤,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會(huì )造成機組的失控和誤動(dòng)作,從而不能保證機組設備的正常運行,要提高智能溫度巡檢儀控制系統可靠性,一方面要求生產(chǎn)廠(chǎng)家提高設備的抗干擾能力;另一方面,要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視,多方配合才能完善和解決問(wèn)題,有效地增強系統的抗干擾性能。因此在使用中應注意以下問(wèn)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,空氣的相對濕度應小于85%(無(wú)凝露)。
(3)振動(dòng)
應使智能溫度巡檢儀遠離強烈的振動(dòng)源,防止振動(dòng)頻率為10-55Hz的頻繁或連續振動(dòng)。當使用環(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符合設計規定,采用交流220V、50Hz電源,供電可靠,無(wú)較大波動(dòng)。
2.智能溫度巡檢儀的安裝與布線(xiàn):
(1)智能溫度巡檢儀安裝前應檢查其外觀(guān)完整,附件齊全,并按設計規定檢查其型號、規格。
(2)智能溫度巡檢儀安裝時(shí)不應敲擊或振動(dòng),安裝后應牢固、平正。
(3)電纜(線(xiàn))敷設前,應做外觀(guān)及導通檢查,并用直流500 伏兆歐表測量絕緣電阻,其值不應小于5 兆歐。線(xiàn)路應按zui短途徑集中敷設、橫平豎直、整齊美觀(guān),不宜交叉。
(4)智能溫度巡檢儀的電源線(xiàn)和信號線(xiàn)應分別配線(xiàn),將信號線(xiàn)和大功率線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn),如必須在同一線(xiàn)槽內,分開(kāi)捆扎交流線(xiàn)、直流線(xiàn)和信號線(xiàn),若條件允許,分槽走線(xiàn),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)智能溫度巡檢儀應保證單通道“兩線(xiàn)式”接線(xiàn),模擬量信號的傳送應采用屏蔽電纜,屏蔽層應在儀表安裝處一點(diǎn)接地,接地電阻應小于屏蔽層電阻的1/10。
3.影響智能溫度巡檢儀穩定運行的因素
現場(chǎng)電磁干擾是智能溫度巡檢儀控制系統中zui常見(jiàn)也是zui易影響系統可靠性的因素之一,所謂治標先治本,找出問(wèn)題所在,才能提出解決問(wèn)題的辦法。因此必須知道現場(chǎng)干擾的源頭。
(1)干擾源及一般分類(lèi)
影響智能溫度巡檢儀控制系統的干擾源,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),對設備產(chǎn)生電磁輻射;磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流,在能量轉換過(guò)程中,部分能量轉換為電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線(xiàn)上感應的共態(tài)(同方向)電壓疊加所形成。共模電壓通過(guò)不對稱(chēng)電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞(這就是一些系統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兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場(chǎng)在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓,這種干擾疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。
(2)智能溫度巡檢儀系統中干擾的主要來(lái)源及途徑
①強電干擾: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(xiàn)路上感應電壓。尤其是電網(wǎng)內部的變化,刀開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設備起停、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(guò)輸電線(xiàn)路傳到電源原邊。
②柜內干擾:控制柜內的高壓電器,大的電感性負載,混亂的布線(xiàn)都容易對智能溫度巡檢儀造成一定程度的干擾。
③來(lái)自信號線(xiàn)引入的干擾:與智能溫度巡檢儀的各類(lèi)模擬信號傳輸線(xiàn),除了傳輸有效的模擬信息之外,總會(huì )有外部干擾信號侵入。主要是信號線(xiàn)受電磁輻射感應的干擾,即信號線(xiàn)上的外部感應干擾,這是很?chē)乐氐?。由信號引入干擾會(huì )引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時(shí)將引起元器件損傷。
④來(lái)自接地系統混亂時(shí)的干擾:接地是提高電子設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,又能抑制設備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會(huì )引入嚴重的干擾信號,使智能溫度巡檢儀系統將無(wú)法正常工作。
⑤來(lái)自智能溫度巡檢儀系統內部的干擾:主要由系統內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
對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾,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
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的地線(xiàn)包括屏蔽接地、交流接地和保護接地等。接地系統混亂對PLC系統的干擾主要是各個(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(guò)屏蔽層,當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí),地線(xiàn)電流將更大。
此外,屏蔽層、接地線(xiàn)和大地有可能構成閉合環(huán)路,在變化磁場(chǎng)的作用下,屏蔽層內又會(huì )出現感應電流,通過(guò)屏蔽層與芯線(xiàn)之間的耦合,干擾信號回路。若系統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(xiàn)上產(chǎn)生不等電位分布,影響智能溫度巡檢儀內邏輯電路和模擬電路的正常工作:
①造成數據混亂、程序不穩或死機;
②導致測量精度下降,引起對信號測控的嚴重失真和誤動(dòng)作。
● 安全地或電源接地
將電源線(xiàn)接地端和柜體連線(xiàn)接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電,可從安全接地導入地下,不會(huì )對人造成傷害。
● 信號與屏蔽接地
一般要求信號線(xiàn)必須要有*的參考地,屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導干擾的場(chǎng)合,也要在就地或者控制室*接地,防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時(shí),屏蔽層應在信號側接地;不接地時(shí),應在智能溫度巡檢儀側接地;信號線(xiàn)中間有接頭時(shí),屏蔽層應牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,一定要避免多點(diǎn)接地;