隨著控制技術(shù)的快速更新發(fā)展，含現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的集散型控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今大型水泥熟料生產(chǎn)線中的主流控制系統(tǒng)，與此同時(shí)，對(duì)熟料生產(chǎn)線整體的穩(wěn)定性也有了更高的要求。在生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中，因各種“干擾”導(dǎo)致停磨、停窯的故障卻時(shí)有發(fā)生，處理難度相對(duì)較大，如不能及時(shí)有效解決，會(huì)給正常的生產(chǎn)穩(wěn)定帶來嚴(yán)重隱患。

該公司有兩條10000t／d生產(chǎn)線，均配套現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的瑞典ABB Industrial IT開放式DCS控制系統(tǒng)，已運(yùn)行超過10年，由于電氣產(chǎn)品可靠性不強(qiáng)，部分現(xiàn)場(chǎng)施工不規(guī)范，導(dǎo)致信號(hào)及電源不穩(wěn)定，多次碰到“干擾類”的故障難題，研討改造后，運(yùn)行較穩(wěn)定。水泥生產(chǎn)線電氣干擾類型比較多，如接地不良、變頻器諧波、共模干擾、電源干擾、傳感器干擾等，本文歸納了部分設(shè)備出現(xiàn)干擾故障時(shí)的處理過程及應(yīng)急方法。

1 PROFIBUSDP總線干擾的現(xiàn)象及處理

PROFIBUS作為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)之一，應(yīng)用已十分廣泛，其投資費(fèi)用少、維修量小、可靠性高等優(yōu)勢(shì)日趨明顯PROFIBUS總線的干擾故障案例極少，該公司一線窯頭排風(fēng)機(jī)中壓變頻器ACS1000采用PROFIBUS—DP通訊協(xié)議，投入初期出現(xiàn)了多次無故障跳停，無報(bào)警，跳停后能立即啟動(dòng)正常。故障發(fā)生后，先對(duì)變頻器各元件進(jìn)行檢查確認(rèn)，基本排除變頻器本身原因。對(duì)DCS內(nèi)部程序檢查也未發(fā)現(xiàn)其他原因。最后考慮到通訊方面出現(xiàn)問題的幾率較大，先后更換了變頻器柜內(nèi)的PROFIBUS DP適配器模塊、通訊雙絞線電纜、總線DP接頭和現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)的通信模件CI854等硬件，但故障仍時(shí)有發(fā)生。經(jīng)過多次細(xì)心比對(duì)發(fā)現(xiàn)，每次故障發(fā)生時(shí)，DCS模塊通訊信號(hào)都會(huì)瞬間閃動(dòng)，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)由于安裝不規(guī)范，部分DP通訊電纜與動(dòng)力電纜鋪設(shè)在同一電纜橋架內(nèi)，未分橋架敷設(shè)，導(dǎo)致信號(hào)閃動(dòng)。將通訊電纜從橋架內(nèi)單獨(dú)移出、外套金屬管并將金屬管接地(如圖1所示)，此后該設(shè)備一直運(yùn)行正常。

此類干擾故障發(fā)生的主要原因是通訊電纜的布置不規(guī)范，未鋪設(shè)在專用電纜橋架內(nèi)，與周邊的干擾源未形成有效間隔，應(yīng)穿鋼管且鋼管可靠接地。

2模擬量4~20mA信號(hào)干擾現(xiàn)象及處理

篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)閥門電動(dòng)執(zhí)行器(4～20mA信號(hào)模擬量控制)電動(dòng)機(jī)部分及執(zhí)行機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期運(yùn)行后部分經(jīng)常損壞，跟蹤發(fā)現(xiàn)該執(zhí)行器不時(shí)地產(chǎn)生小幅振蕩，對(duì)執(zhí)行器靈敏度進(jìn)行調(diào)節(jié)后，振蕩頻率趨緩但故障未能徹底解決。檢查給定、反饋及屏蔽層接地均正常，利用信號(hào)發(fā)生器在現(xiàn)場(chǎng)給定4～20mA信號(hào)，該執(zhí)行器振蕩現(xiàn)象消失，基本確認(rèn)該執(zhí)行器給定信號(hào)存在干擾。通過在執(zhí)行器模擬量信號(hào)輸入端加裝無源4～20mA信號(hào)隔離器后振蕩消失，故障也得到了徹底解決，這也證明了輸入信號(hào)干擾是導(dǎo)致執(zhí)行器產(chǎn)生振蕩，使元器件過早損壞的直接原因。

3 速度信號(hào)干擾的現(xiàn)象及處理

生料電收塵器下8臺(tái)拉鏈機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中．速度開關(guān)多次報(bào)警動(dòng)作，造成磨機(jī)連鎖升輥甚至停機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)檢查拉鏈機(jī)設(shè)備卻運(yùn)行正常，明顯為速度開關(guān)誤報(bào)警。該故障的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了生料磨機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。技術(shù)人員多次利用設(shè)備檢修時(shí)段，對(duì)速度開關(guān)、電氣線路、系統(tǒng)接地等進(jìn)行逐項(xiàng)排查后，未發(fā)現(xiàn)任何明顯異常。

綜合多種因素分析認(rèn)為該速度信號(hào)線路較長(zhǎng)，且所在區(qū)域設(shè)備集中(中、低壓變頻器多)，因此，速度開關(guān)信號(hào)回路存在干擾進(jìn)而導(dǎo)致速度開關(guān)誤動(dòng)作的可能性極大。若重新移位放線工作量太大，且未必能達(dá)到預(yù)期效果。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的勘查發(fā)現(xiàn)：該速度信號(hào)電纜為四芯(如圖2a所示)，仍有兩芯備用，如在現(xiàn)場(chǎng)增加1個(gè)中間繼電器，利用一芯作為“N”線，由速度開關(guān)直接控制現(xiàn)場(chǎng)中間繼電器K2，而L線經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)中間繼電器干接點(diǎn)直接控制柜內(nèi)速度信號(hào)中間繼電器K1(如圖2b所示)，這樣做的目的是通過中間繼電器將受到干擾的速度回路進(jìn)行二次隔離。利用此方案處理后的效果明顯，故障得到了徹底解決，同時(shí)也最大限度地減少了設(shè)備的投入費(fèi)用。

4 結(jié)束語

減少甚至避免干擾類故障的發(fā)生，首先要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前，必須對(duì)各類干擾源進(jìn)行認(rèn)真評(píng)估以及充分了解各類設(shè)備的抗干擾要求，并對(duì)各接地裝置進(jìn)行合理的分離與布局。其次，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ひ约皩?duì)施工質(zhì)量的監(jiān)督尤為重要，許多日后發(fā)生的干擾類故障，就是在這一環(huán)節(jié)埋下了重大隱患。另外，在處理干擾類故障時(shí)，技術(shù)人員一定要通盤考慮并果斷反應(yīng)，否則在造成人員身心疲憊的同時(shí)，也會(huì)給正常的生產(chǎn)帶來壓力。實(shí)踐證明，導(dǎo)致干擾故障發(fā)生的各種干擾源的確很難得到徹底根治，這也要求電氣維修技術(shù)人員要具體問題具體對(duì)待，即使不能徹底消除或擺脫干擾源，也一定要將干擾抑制在可控的范圍內(nèi)。

來源：《徐州中聯(lián)水泥有限公司》

作者：李寧，李文強(qiáng)，朱麗麗

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