热电偶测温与抗干扰问题的处理 点击：185 | 回复：3
发表于：2010-06-02 08:19:53
楼主
关于热电偶测温与抗干扰问题的处理，目前一些行业目前普遍采用DCS分布式集散型计算机控制系统，具有很强的适用性和较高的可靠性，通过软件编程即可实现工艺参数的监测与控制。虽然DCS系统硬件配置功能强大，但有一个不容忽视的问题，如果来自现场的工艺参数测量信号在传输过程中混进干扰信号，DCS系统自身将很难抑制，需要在外部采取有效的措施给以解决。本文介绍Pt100热电偶测温信号异常引起故障的处理方法。
1 煤磨系统热电偶测温信号异常引起的故障处理
我厂煤磨系统布袋除尘器灰斗温度和煤磨轴瓦温度相继发生温度显示异常故障，其现象是在中控室CRT上温度显示呈无规律跳跃，在现场检查测温元件正常，在PC站中继端子使用DT－890C型数字万用表测得的电阻值与实际温度均呈对应关系。我们采取了更换热电偶、检查测温信号传输电缆屏蔽接地、更换PC信号处理通道等措施，但都没有效果。为了找到故障原因，我们又重新铺设了1根电缆，仍不能解决问题，经过对比测试、检查分析，得到的结论是在测温信号中混进了干扰信号，为此我们采取了如下处理方法。
1.1 改变信号接地方式
热电偶测温信号通常采用三线制接线方式，使用KYVRP4×1.5屏蔽电缆引至DCS现场站PC室CCF中继柜内，电缆屏蔽,在中继柜内接地。解决的方法是将热电偶Pt100的B、b在中继柜端子处与电缆屏蔽接在一起，将干扰信号引入大地，以此方法消除干扰信号，即可使计算机温度显示恢复正常。
1.2 改变信号传送方式
可在现场或现场站PC室内通过加装Pt100热电偶温度变换器，将Pt100电阻信号转换为标准DC4～20mA信号，并相应改变计算机输入信号通道，这种方法也可消除信号传输过程中产生的干扰，使计算机显示的温度恢复正常，因为DC4～20mA信号的抗干扰能力非常强，温度变换器安装位置可依现场实际情况决定，但最好选择室内安装，这种方法的缺点是增加了设备投资，同时需要提供变换器电源。
2 水泥磨主电动机稀油站温度异常的处理
我厂水泥磨主电动机因大修处理而更换了1台新电动机，轴承采用稀油润滑，相应增加了1台稀油润滑站。该油站设有4个温度测点，润滑油箱温度、加热油温、供油温度和回油温度。
这台稀油站安装调试完毕，测温系统、加热控制及油泵工作正常，投入使用。水泥磨系统准备开车生产，当系统风机等设备开车后，油箱温度、供油温度、回油温度均发生温度显示异常故障，而加热油温因环境温度低，加热器工作使油温高而未受影响。故障现象是在中控室CRT显示器上温度显示在－30～＋30℃之间无规律跳动，现场使用DT－890C型数字万用表测量上述热电偶阻值没有波动，更换计算机信号通道也未见好转。由于在安装时就发现从测温元件到现场接线盒之间的传输导线使用的是普通导线，没有屏蔽，故决定将从PC室到现场的连接电缆直接接到测温元件端子上，中控室CRT上温度显示正常。2h后当磨机主电动机开启时，上述温度再次发生回零故障，且在0～＋30℃之间无规律跳动，因时间紧迫我们决定采取应急措施在PC室将连接电缆屏蔽与B、b端子连接在一起，以上各温度显示恢复正常，水泥磨正常开启。
主电动机润滑油站负责向主电动机前后轴承提供润滑油，如果润滑油温度测量出现异常则主电动机不能开车，否则主电动机轴承得不到有效保护，会引发重大事故，必须排除故障后才能开启主电动机。因时间紧迫，未能对此故障做定量分析，但可以肯定这是干扰信号所引起的故障。
3 生料磨选粉机立轴温度异常的处理
我厂生料磨选粉机立轴为德国洪堡公司产品，按立轴安装位置设计了上、中、下三点轴承温度检测。
在中控室操纵台CRT显示温度分别为RT50MA、RT50MB和RT50MC Sepa Bear Temp，在正常工况下，RT50MA检测温度在69℃左右，RT50MB检测温度在78℃左右，RT50MC检测温度在94℃左右。按设备保护要求，设置轴承报警温度H1为125℃，停机保护温度H2为135℃，其中停机保护温度H2作为选粉机连锁停车条件之一。
自2000年5月以来，在生产工况和设备运行正常的情况下，突然发生RT50MA报警，有时出现H1报警，有时出现H2报警，但随即又恢复正常。当发生H2报警时瞬间温度指示超过 135℃，造成选粉机跳停，随即生料磨系统连锁停车。通过检查热电偶及接线均未发现问题，采取将传输信号电缆屏蔽与RT50MA的B、b连接在一起的方法也未能消除此故障。
处理方法：采取加装温度变换器的方法，将电阻信号转换为DC4～20mA标准信号输入DCS系统相应的信号通道，解决了RT50MA温度检测异常故障。温度变换器尽可能安装在外部环境较好的地方，我们将其装在DCS现场PC站CCF中继柜内。
以后RT50MB、RT50MC也相继发生同样故障，在检查热电偶及接线没有问题后，我们采用了同样的处理方法解决了故障。
8月我厂设备检修后开车时，选粉机润滑油温度RT－51突然发生H2报警,造成选粉机开车条件不满足而无法开车，我们立即着手检查未发现任何问题，随即该温度又恢复正常显示，查看温度趋势与RT50MA相似，我们立即采取上述方法给予解决，使生料磨系统顺利开车。
4 小结
在工矿企业中电磁兼容是一个突出而重要的问题，自动检测所涉及的基本上都是弱电信号，在信号传输过程中极易受到电磁干扰。受工厂条件限制，不能对这些干扰进行实时监测，给抗干扰工作的解决带来较大难度，但在有条件的情况下应使电缆走向和分布合理化，即强弱电缆分层敷设，必要时对弱电信号电缆加装屏蔽保护不失为一项重要的抗干扰
1 煤磨系统热电偶测温信号异常引起的故障处理
我厂煤磨系统布袋除尘器灰斗温度和煤磨轴瓦温度相继发生温度显示异常故障，其现象是在中控室CRT上温度显示呈无规律跳跃，在现场检查测温元件正常，在PC站中继端子使用DT－890C型数字万用表测得的电阻值与实际温度均呈对应关系。我们采取了更换热电偶、检查测温信号传输电缆屏蔽接地、更换PC信号处理通道等措施，但都没有效果。为了找到故障原因，我们又重新铺设了1根电缆，仍不能解决问题，经过对比测试、检查分析，得到的结论是在测温信号中混进了干扰信号，为此我们采取了如下处理方法。
1.1 改变信号接地方式
热电偶测温信号通常采用三线制接线方式，使用KYVRP4×1.5屏蔽电缆引至DCS现场站PC室CCF中继柜内，电缆屏蔽,在中继柜内接地。解决的方法是将热电偶Pt100的B、b在中继柜端子处与电缆屏蔽接在一起，将干扰信号引入大地，以此方法消除干扰信号，即可使计算机温度显示恢复正常。
1.2 改变信号传送方式
可在现场或现场站PC室内通过加装Pt100热电偶温度变换器，将Pt100电阻信号转换为标准DC4～20mA信号，并相应改变计算机输入信号通道，这种方法也可消除信号传输过程中产生的干扰，使计算机显示的温度恢复正常，因为DC4～20mA信号的抗干扰能力非常强，温度变换器安装位置可依现场实际情况决定，但最好选择室内安装，这种方法的缺点是增加了设备投资，同时需要提供变换器电源。
2 水泥磨主电动机稀油站温度异常的处理
我厂水泥磨主电动机因大修处理而更换了1台新电动机，轴承采用稀油润滑，相应增加了1台稀油润滑站。该油站设有4个温度测点，润滑油箱温度、加热油温、供油温度和回油温度。
这台稀油站安装调试完毕，测温系统、加热控制及油泵工作正常，投入使用。水泥磨系统准备开车生产，当系统风机等设备开车后，油箱温度、供油温度、回油温度均发生温度显示异常故障，而加热油温因环境温度低，加热器工作使油温高而未受影响。故障现象是在中控室CRT显示器上温度显示在－30～＋30℃之间无规律跳动，现场使用DT－890C型数字万用表测量上述热电偶阻值没有波动，更换计算机信号通道也未见好转。由于在安装时就发现从测温元件到现场接线盒之间的传输导线使用的是普通导线，没有屏蔽，故决定将从PC室到现场的连接电缆直接接到测温元件端子上，中控室CRT上温度显示正常。2h后当磨机主电动机开启时，上述温度再次发生回零故障，且在0～＋30℃之间无规律跳动，因时间紧迫我们决定采取应急措施在PC室将连接电缆屏蔽与B、b端子连接在一起，以上各温度显示恢复正常，水泥磨正常开启。
主电动机润滑油站负责向主电动机前后轴承提供润滑油，如果润滑油温度测量出现异常则主电动机不能开车，否则主电动机轴承得不到有效保护，会引发重大事故，必须排除故障后才能开启主电动机。因时间紧迫，未能对此故障做定量分析，但可以肯定这是干扰信号所引起的故障。
3 生料磨选粉机立轴温度异常的处理
我厂生料磨选粉机立轴为德国洪堡公司产品，按立轴安装位置设计了上、中、下三点轴承温度检测。
在中控室操纵台CRT显示温度分别为RT50MA、RT50MB和RT50MC Sepa Bear Temp，在正常工况下，RT50MA检测温度在69℃左右，RT50MB检测温度在78℃左右，RT50MC检测温度在94℃左右。按设备保护要求，设置轴承报警温度H1为125℃，停机保护温度H2为135℃，其中停机保护温度H2作为选粉机连锁停车条件之一。
自2000年5月以来，在生产工况和设备运行正常的情况下，突然发生RT50MA报警，有时出现H1报警，有时出现H2报警，但随即又恢复正常。当发生H2报警时瞬间温度指示超过 135℃，造成选粉机跳停，随即生料磨系统连锁停车。通过检查热电偶及接线均未发现问题，采取将传输信号电缆屏蔽与RT50MA的B、b连接在一起的方法也未能消除此故障。
处理方法：采取加装温度变换器的方法，将电阻信号转换为DC4～20mA标准信号输入DCS系统相应的信号通道，解决了RT50MA温度检测异常故障。温度变换器尽可能安装在外部环境较好的地方，我们将其装在DCS现场PC站CCF中继柜内。
以后RT50MB、RT50MC也相继发生同样故障，在检查热电偶及接线没有问题后，我们采用了同样的处理方法解决了故障。
8月我厂设备检修后开车时，选粉机润滑油温度RT－51突然发生H2报警,造成选粉机开车条件不满足而无法开车，我们立即着手检查未发现任何问题，随即该温度又恢复正常显示，查看温度趋势与RT50MA相似，我们立即采取上述方法给予解决，使生料磨系统顺利开车。
4 小结
在工矿企业中电磁兼容是一个突出而重要的问题，自动检测所涉及的基本上都是弱电信号，在信号传输过程中极易受到电磁干扰。受工厂条件限制，不能对这些干扰进行实时监测，给抗干扰工作的解决带来较大难度，但在有条件的情况下应使电缆走向和分布合理化，即强弱电缆分层敷设，必要时对弱电信号电缆加装屏蔽保护不失为一项重要的抗干扰
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