張秀全

唐山曹妃甸冀東裝備機(jī)械熱加工有限公司，河北 唐山 063020

鄒六省

天津市博業(yè)自控技術(shù)有限公司，天津 300384

生料立磨高壓主電機(jī)故障分析及解決措施

張秀全

唐山曹妃甸冀東裝備機(jī)械熱加工有限公司，河北 唐山 063020

生料立磨大型高壓電機(jī)出現(xiàn)電流異常波動(dòng)，進(jìn)線高壓柜數(shù)字式綜合保護(hù)裝置報(bào)“本線路接地”電機(jī)保護(hù)跳停、電機(jī)軸承座密封內(nèi)漏油等現(xiàn)象。對(duì)這些故障的處理獲得的經(jīng)驗(yàn)是：大型高壓電機(jī)進(jìn)廠時(shí)，一定要檢查電機(jī)定子繞組引線電纜是否固定牢靠，對(duì)在線服役電機(jī)也不容忽視；電機(jī)滑動(dòng)軸承采用稀油潤(rùn)滑，優(yōu)先選用強(qiáng)度較高、彈性好的、帶有鋼絲的透明膠管；日常巡檢維護(hù)工作要全面、到位不留死角。

高壓電機(jī) 電流異常波動(dòng) 保護(hù)跳停 漏油

0 引言

某公司5 000 t/d熟料生產(chǎn)線配置兩臺(tái)JLMS46.4生料立磨，綜合臺(tái)時(shí)315 t/h，內(nèi)置籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)，四個(gè)錐形輥?zhàn)优c磨盤配合破碎、研磨工作，主傳動(dòng)電機(jī)為2 600 kW繞線型高壓進(jìn)線10 kV電機(jī)，生產(chǎn)運(yùn)行過程中曾經(jīng)出現(xiàn)過電機(jī)電流異常波動(dòng)或進(jìn)線高壓柜數(shù)字式綜合保護(hù)裝置報(bào)“本線路接地”電機(jī)保護(hù)跳停機(jī)以及出現(xiàn)電機(jī)軸承座密封內(nèi)漏油等現(xiàn)象。本文就各故障現(xiàn)象的研究排查分析以及解決措施進(jìn)行介紹。

1 立磨配套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

（1）生料立磨型號(hào)JLMS46.4，磨盤直徑4 600 mm ，轉(zhuǎn)速27.1 r/min。

（2）減速機(jī)型號(hào)JLP250G，輸入功率2 600 kW，速比i=36.585:1。

（3）主電機(jī)型號(hào)YRKK800_6 ，額定功率2 600 kW ，轉(zhuǎn)速992 r/min 。

定子電壓10 kV，電流 182 A；轉(zhuǎn)子電壓2 450 V，電流 651 A。

絕緣等級(jí)F， 防護(hù)等級(jí)IP54/IP23，冷卻方式IC611。

配套液體電阻啟動(dòng)器型號(hào)WYQ6-3CRX。

2 電機(jī)故障分析及解決措施

2.1 立磨電機(jī)運(yùn)行電流異常波動(dòng)

生料A磨機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行中突然出現(xiàn)電機(jī)電流異常波動(dòng)。工況表現(xiàn)：磨機(jī)加載，研磨壓力加不起來(lái)，臺(tái)時(shí)降低，排渣量增大。通常，引起電流異常波動(dòng)的可能因素是工藝操作風(fēng)溫、風(fēng)量、喂料量增大，料層厚度或物料粒度增大等變化以及輥套磨損嚴(yán)重或卡住不轉(zhuǎn)等機(jī)電設(shè)備故障。而且波動(dòng)范圍在125～210 A，而正常情況電流波動(dòng)范圍在135～165 A，波動(dòng)寬度范圍操作控制在±15 A左右。停止向磨機(jī)內(nèi)供料，分別采取從工藝操作、機(jī)械設(shè)備及液壓控制系統(tǒng)、電機(jī)電氣線路控制系統(tǒng)等三個(gè)方面查找原因。檢查沒有發(fā)現(xiàn)入磨風(fēng)溫、風(fēng)量、研磨壓力、擋料圈高度、料層粒度和厚度等工藝操作異常變化；進(jìn)一步檢查也沒有發(fā)現(xiàn)磨內(nèi)進(jìn)入金屬異物、機(jī)械設(shè)備零部件損壞和各磨輥液壓系統(tǒng)異常情況。操作磨輥抬起，電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)空載運(yùn)行電流在40～100 A左右，波動(dòng)范圍很大，正?？蛰d運(yùn)行電流應(yīng)該穩(wěn)定在額定電流的1/3即(60±1)A左右。停機(jī)檢查后再次啟動(dòng)時(shí)電機(jī)發(fā)出沉悶聲，但沒有轉(zhuǎn)動(dòng)。總降變電站消弧線圈柜報(bào)“母線接地”故障。逐步詳細(xì)檢查電氣線路控制系統(tǒng)和電機(jī)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)定子引出線絕緣層損壞，露出內(nèi)部銅線，其中有一根銅線崩斷導(dǎo)致三項(xiàng)U、V、W中只有U、V接通，其他項(xiàng)不通，電機(jī)啟動(dòng)不起來(lái)。

原因分析：電機(jī)引出線沒有與定子綁扎固定牢靠，電機(jī)運(yùn)行過程中，內(nèi)部冷卻循環(huán)風(fēng)吹動(dòng)引出線與定子金屬摩擦，導(dǎo)致定子線圈引出線絕緣層損壞，絕緣性能降低，露出內(nèi)部破損部分銅線與定子有時(shí)瞬間搭接，導(dǎo)致瞬間對(duì)地泄漏，電流增大，三項(xiàng)電流不平衡而引起電流異常波動(dòng)，屬于電機(jī)出廠時(shí)沒有把電機(jī)引線固定牢靠的質(zhì)量原因所致。

現(xiàn)場(chǎng)解決措施：（1）現(xiàn)場(chǎng)拆除電機(jī)上蓋，檢查破損引出線，對(duì)于二根絕緣層損壞但銅線沒有斷裂問題的電纜采用絕緣套管做絕緣耐壓處理；（2）對(duì)于銅線崩斷電纜，由于當(dāng)時(shí)沒有合適電纜，現(xiàn)場(chǎng)采取清理銅線崩斷部位，切掉銅線氧化部位，用銀焊條施工焊接崩斷銅線電纜，清理焊接毛刺，做好絕緣層保護(hù)，更換定子線圈引出線銅鼻子等附件；（3）做好電纜絕緣保護(hù)措施并固定綁扎引出線，并做定子實(shí)驗(yàn)，三項(xiàng)直流阻值0.42 Ω相同，符合技術(shù)要求。開啟電機(jī)后空載和工作帶負(fù)荷運(yùn)行電流平穩(wěn)正常，沒有異常聲音和過熱情況。通過采取上述措施快速恢復(fù)了電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，效果較好，保證了生產(chǎn)運(yùn)行。

2.2 立磨運(yùn)行中主電機(jī)突然跳停

原料B磨主電機(jī)運(yùn)行過程中突然跳停，發(fā)現(xiàn)B磨進(jìn)線高壓柜綜合保護(hù)測(cè)控裝置報(bào)“本線路接地”故障跳停；主電機(jī)綜保報(bào)“非電量1動(dòng)作”故障。利用10 kV高壓搖表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)主電機(jī)定子繞組在升壓到7 000 V時(shí)出現(xiàn)對(duì)地放電現(xiàn)象。遂決定將主電機(jī)開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)負(fù)荷端轉(zhuǎn)子冷卻風(fēng)扇輪與裝配支撐固定兩個(gè)頂絲松動(dòng)、配合鍵松動(dòng)并輕微滾鍵、風(fēng)輪葉片鉚釘脫落、有一匝線圈崩斷“放炮”等現(xiàn)象。

原因分析：從生料B磨停機(jī)前運(yùn)行趨勢(shì)曲線圖（圖1）看，主電機(jī)沒有異常超負(fù)荷運(yùn)行，電流沒有超出額定182 A運(yùn)行，研磨加載壓力控制在5～5.8 MPa，減速機(jī)水平和垂直振動(dòng)值分別在4 mm/s和3 mm/s以下，電機(jī)軸瓦溫度在55～57 ℃，電機(jī)繞組溫度小于55 ℃，說(shuō)明設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)均正常，生產(chǎn)運(yùn)行工藝操作正常，沒有違反設(shè)備操作規(guī)程超載運(yùn)行導(dǎo)致設(shè)備異常損壞。

圖1 生料B磨運(yùn)行趨勢(shì)曲線

從電機(jī)定子繞組線圈（圖2）和轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉輪（圖3）損壞分析，主要是由于運(yùn)轉(zhuǎn)中負(fù)荷端轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉輪葉片鉚釘松動(dòng)和葉片從折彎處斷裂后脫落，甩掉下葉片沖擊切割線圈破損“放炮”崩斷，導(dǎo)致進(jìn)線高壓柜綜合保護(hù)測(cè)控裝置報(bào)“本線路接地”故障跳停。另外，檢查發(fā)現(xiàn)非負(fù)荷端轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉輪葉片折彎處也有開裂，雖然未完全斷裂脫落，但也存在嚴(yán)重的制造質(zhì)量安全隱患。

圖2 定子線圈崩斷

圖3 轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉輪脫落

解決措施：（1）解體檢查并采取用高壓清洗機(jī)清洗定子鐵心油污等，更換同規(guī)格新線圈及測(cè)溫電阻（見圖4），按照工藝技術(shù)要求浸漆“F級(jí)”、烘干；（2）制作轉(zhuǎn)子負(fù)荷端風(fēng)扇葉輪并安

圖4 更換繞組線圈

裝在軸支撐座上，葉輪和軸支撐座除采取鍵連接固定外，另外采取增加兩個(gè)位置用M12頂絲使葉輪輪轂與支撐座固定牢靠，防止松動(dòng)；（3）高壓清洗轉(zhuǎn)子除灰和污垢、浸漆“F級(jí)”、烘干；（4）檢查轉(zhuǎn)子非負(fù)荷端風(fēng)扇葉輪葉片折彎處有開裂的（見圖5），全部采取焊接葉片折彎拐角方式，防止再發(fā)生斷裂脫落；（5）轉(zhuǎn)子組做動(dòng)平衡達(dá)到G1.0級(jí)；（6）組裝轉(zhuǎn)子與定子，檢查軸與滑動(dòng)軸承配合間隙和接觸面積達(dá)到技術(shù)要求，修復(fù)滑環(huán)表面光潔度與碳刷接觸良好；（7）按照技術(shù)要求做好高壓電機(jī)各種絕緣、耐壓、泄露等實(shí)驗(yàn)。

圖5 風(fēng)扇葉片開裂

2.3 電機(jī)軸承座密封內(nèi)部漏油

目前，大型高壓軸瓦電機(jī)端蓋式軸承座普遍存在內(nèi)部漏油情況，因而電機(jī)線圈受油污腐蝕燒損的情況時(shí)有發(fā)生，這類事故大多數(shù)發(fā)生的部位基本集中在電機(jī)定子槽口、繞組端部和繞組引線的位置。分析認(rèn)為，漏入油污粘附在線圈上，對(duì)線圈主絕緣溶解浸蝕，使主絕緣與導(dǎo)線分層，線圈整體絕緣強(qiáng)度降低；繞組引出線受油污浸泡，絕緣皮鼓脹老化，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電機(jī)定子繞組相間短路、接地短路等故障。

現(xiàn)場(chǎng)打開電機(jī)軸承座前后端蓋，發(fā)現(xiàn)電機(jī)底部和線圈上有油污，主要原因是：（1）原始電機(jī)軸承座迷宮密封回油管安裝時(shí)，膠管與鐵管絲頭連接金屬卡箍沒有緊固牢靠，由于振動(dòng)和膠管熱脹冷縮時(shí)松動(dòng)掉下（見圖6）漏油并隨循環(huán)冷卻風(fēng)飛濺到繞組線圈上；（2）密封回油膠管老化，出現(xiàn)裂紋導(dǎo)致滲油至電機(jī)內(nèi)部；（3）電機(jī)軸承座密封回油孔（管）進(jìn)入油泥或雜物堵塞，導(dǎo)致多余潤(rùn)滑油從軸頭密封處漏出；（4）軸瓦浮動(dòng)式迷宮密封油封破裂漏油（見圖7）。

解決措施：（1）定期（6個(gè)月）檢查緊固油管卡箍牢靠；（2）定期（6個(gè)月）檢查更換老化開裂油管；（3）清理回油管油污及雜物等，保證回油管路暢通干凈；（4）更換磨損或破裂的軸瓦浮動(dòng)迷宮密封油封件。

圖6 電機(jī)軸承座油管掉下

圖7 軸瓦密封油封破裂

3 結(jié)束語(yǔ)

大型高壓電機(jī)是水泥生產(chǎn)線重要電氣設(shè)備，體積、重量較大，價(jià)格昂貴，拆裝維修困難，一旦發(fā)生故障停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，如在市場(chǎng)銷售旺季會(huì)影響水泥生產(chǎn)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，產(chǎn)生較高維修費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)損失。以上電機(jī)故障的分析和處理，說(shuō)明再好的裝備也可能存在制造、安裝等這樣或那樣的不應(yīng)該發(fā)生的問題，也應(yīng)吸取教訓(xùn)引以為誡，避免發(fā)生類似故障。以上電機(jī)故障的分析和處理，筆者獲得的經(jīng)驗(yàn)是：

（1）大型高壓電機(jī)進(jìn)廠時(shí)，一定要檢查電機(jī)定子繞組引線電纜是否固定牢靠，同時(shí)，對(duì)在線服役電機(jī)，應(yīng)利用檢修保養(yǎng)時(shí)機(jī)檢查引線電纜是否松動(dòng)，一定要固定牢靠安全。

（2）大型高壓電機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉輪應(yīng)優(yōu)先選取葉片與前后盤焊接固定形式，這種形式比較安全可靠。葉片鉚接方式容易出現(xiàn)鉚釘與孔配合松動(dòng)脫落，同時(shí)2～3厚度較薄鋼板葉片折彎后存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，容易出現(xiàn)開裂。對(duì)已經(jīng)安裝使用電機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇葉輪葉片鉚接方式的，要利用停機(jī)定期檢查鉚釘與孔配合是否松動(dòng)脫落和葉片開裂，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決處理，避免發(fā)生設(shè)備故障或事故。

（3）電機(jī)滑動(dòng)軸承采用稀油潤(rùn)滑時(shí)，軸承座迷宮密封回油膠管設(shè)計(jì)安裝時(shí)，要優(yōu)先選用強(qiáng)度較高、彈性好的帶有鋼絲的透明膠管，強(qiáng)度高且檢查回油比較直觀；黑橡膠管受油浸泡后容易老化出現(xiàn)龜裂滲油，不透明，檢查不方便，但是一定要定期檢查固定回油膠管卡箍的牢靠性。

（4）加強(qiáng)大型高壓電機(jī)管理，除加強(qiáng)日常巡檢維護(hù)外，檢查油位不要高于油鏡刻度上限，供油壓力不要高于0.15 MPa，關(guān)鍵要保證潤(rùn)滑供油量。檢修消除軸瓦和油管路振動(dòng)，清理呼吸帽，防止漏油，同時(shí)，檢查軸承座排污孔，觀察漏油量，及時(shí)判斷更換軸瓦磨損的密封件。建立定期（6個(gè)月）檢查保養(yǎng)制度，對(duì)電流、電壓、溫度、振動(dòng)、絕緣阻值、聲音等運(yùn)行實(shí)際記錄與歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)比較分析，總結(jié)原因，及時(shí)解決故障隱患，以保證大型高壓電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

幾例PLC現(xiàn)場(chǎng)干擾問題的淺析及處理

鄒六省

天津市博業(yè)自控技術(shù)有限公司，天津 300384

摘 要 水泥生產(chǎn)線經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)很多元器件逐漸老化，再加上粉塵環(huán)境的影響，現(xiàn)場(chǎng)許多成套PLC系統(tǒng)受到變頻器干擾失控，給現(xiàn)場(chǎng)控制帶來(lái)諸多問題，比如：水泥磨稀油站油泵啟停信號(hào)干擾、原料礦渣上料皮帶機(jī)旁按鈕盒干擾、篦冷機(jī)弧形閥接近開關(guān)信號(hào)的干擾、生料排風(fēng)機(jī)給定信號(hào)干擾等。這些問題的處理充分說(shuō)明：變頻器高次諧波干擾的消除須從設(shè)計(jì)到施工都要采取抑制措施。

關(guān)鍵詞 變頻器 高次諧波 干擾 抑制措施

0 引言

近年來(lái)，隨著變頻器技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于變頻器高次諧波干擾的抑制措施已經(jīng)取得了很大的成果，例如在變頻器輸入輸出端加入電抗器、變頻器動(dòng)力電纜和控制電纜選擇屏蔽電纜、保護(hù)接地和工作接地分開、電纜施工時(shí)動(dòng)力電纜和控制電纜及模擬信號(hào)電纜要分開敷設(shè)等。本文以天津某公司1996年建設(shè)的一條生產(chǎn)線為例，當(dāng)時(shí)受資金成本的限制，現(xiàn)場(chǎng)大多數(shù)風(fēng)機(jī)風(fēng)量采用閥門進(jìn)行控制。隨著資金成本的穩(wěn)步回籠，變頻器逐步被應(yīng)用。由于是改造項(xiàng)目并且盡可能地節(jié)省成本，在設(shè)計(jì)上沒有使用電抗器，施工上繼續(xù)使用原閥門模擬信號(hào)電纜和電氣柜開關(guān)量信號(hào)電纜，給變頻器干擾埋下了隱患。經(jīng)過大約10年的運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)很多元器件逐漸老化，再加上粉塵環(huán)境的影響，現(xiàn)場(chǎng)許多成套PLC系統(tǒng)受到變頻器干擾失控，給現(xiàn)場(chǎng)控制帶來(lái)諸多問題。本文選擇幾項(xiàng)干擾案例進(jìn)行淺析，并介紹處理措施。

1 水泥磨稀油站油泵啟停信號(hào)干擾

水泥粉磨前軸承稀油站使用三星SPC 100電源，CPU型號(hào)為10R，開關(guān)量輸入、輸出均為8點(diǎn)220 VAC。油站接收中控DCS系統(tǒng)的開關(guān)量信號(hào)有兩個(gè)：一個(gè)是中控DCS對(duì)稀油站的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為稀油站PLC系統(tǒng)的輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)油站的驅(qū)動(dòng)；另一個(gè)是中控收到水泥粉磨主電機(jī)的應(yīng)答信號(hào)后，由中控發(fā)出一個(gè)磨機(jī)運(yùn)行信號(hào)作為油站高壓油泵的停轉(zhuǎn)信號(hào)。2003年年初，當(dāng)選粉機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)ACS600變頻器投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，我們發(fā)現(xiàn)稀油站的兩臺(tái)低壓油泵總是無(wú)規(guī)則地瞬間啟停，當(dāng)中控正常驅(qū)動(dòng)油站后，2臺(tái)低壓油泵能夠正常工作，但高壓油泵在磨機(jī)運(yùn)行前又總是無(wú)規(guī)則停轉(zhuǎn)。

顯然，油站受到變頻器信號(hào)干擾。通過觀察，我們發(fā)現(xiàn)在油站未受到驅(qū)動(dòng)的情況下，變頻器對(duì)油站的干擾不是來(lái)源于DCS對(duì)PLC的驅(qū)動(dòng)繼電器K的線圈，換句話說(shuō)，就是油站受干擾運(yùn)行時(shí)，DCS對(duì)PLC的驅(qū)動(dòng)繼電器K沒有吸合。但通過用萬(wàn)用表測(cè)量作為油站PLC驅(qū)動(dòng)輸入的繼電器K的常開點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)常開觸點(diǎn)在PLC的DI那一側(cè)有80 V的壓降。正是這80 V的電壓信號(hào)使得油站受控DI被激活。由于我們很早以前就試驗(yàn)過歐姆龍HH52P中間繼電器線圈吸合的臨界值是130 VAC，所以加入中間繼電器K1，使80 V的壓降信號(hào)作用于K1，再通過K1的常開觸點(diǎn)作為PLC的DI輸入信號(hào)。

2 原料礦渣上料皮帶機(jī)旁按鈕盒干擾

原料系統(tǒng)為集中優(yōu)先控制方式。機(jī)旁啟動(dòng)點(diǎn)進(jìn)入DCS，只有當(dāng)控制室進(jìn)行解鎖操作后現(xiàn)場(chǎng)才能進(jìn)行啟停操作。而某些個(gè)別設(shè)備如礦渣上料皮帶機(jī)旁啟動(dòng)點(diǎn)雖然進(jìn)入PLC，但無(wú)需控制室控制，崗位人員直接按下機(jī)旁啟動(dòng)按鈕，通過PLC程序使設(shè)備驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。

2005年，礦渣上料皮帶在無(wú)人操作下會(huì)經(jīng)常突然自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，電工檢查程序和元器件都沒有發(fā)現(xiàn)問題，測(cè)試各點(diǎn)壓降也正常，現(xiàn)場(chǎng)啟停也正常。我們懷疑有干擾，但找不到干擾源，所以無(wú)法對(duì)癥下藥。

經(jīng)過蹲守，我們發(fā)現(xiàn)癥結(jié)所在。原來(lái)礦渣上料皮帶和機(jī)修車間相距約10 m左右，每次機(jī)修車間一進(jìn)行電焊作業(yè)，皮帶便可能突然啟動(dòng)。于是，我們讓機(jī)修人員保持作業(yè)狀態(tài)以方便我們排查故障。經(jīng)過排查，我們發(fā)現(xiàn)原來(lái)在電焊時(shí)，啟動(dòng)按鈕常開點(diǎn)上有150 V的電壓，在程序上，可以清楚地看到啟動(dòng)DI輸入信號(hào)干擾時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，出現(xiàn)時(shí)間時(shí)短時(shí)長(zhǎng)，出現(xiàn)間隔呈隨機(jī)性。要解決這個(gè)干擾，顯然加中繼的方法是不行的。于是我們考慮給機(jī)旁按鈕做接地處理來(lái)消除干擾。

若直接將啟動(dòng)按鈕的常開點(diǎn)接地，雖然可以消除干擾，但正常啟動(dòng)時(shí)就會(huì)發(fā)生L和PE的短路，所以還要在按下按鈕時(shí)使接地回路斷開，由于每個(gè)按鈕都有常開和常閉各一對(duì)觸點(diǎn)，所以我們就利用那對(duì)常閉觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)消除干擾的功能。方法如圖1所示，圖1中，A點(diǎn)為干擾源。

圖1 利用機(jī)旁啟動(dòng)按鈕常閉點(diǎn)消除干擾

3 篦冷機(jī)弧形閥接近開關(guān)信號(hào)的干擾

窯頭篦冷機(jī)弧形閥，控制柜PLC為三星CPL 9216 plus型，輸入輸出均為交直流兩用，電壓等級(jí)220 V、24 V均可，現(xiàn)場(chǎng)弧形閥PLC輸入、輸出均采用220 AC?；⌒伍y電機(jī)連接拐臂，閥門受接近開關(guān)控制。常態(tài)下，閥門都是關(guān)閉的，即接近開關(guān)為“1”態(tài)。當(dāng)閥門受控動(dòng)作時(shí)，拐臂上焊接的限位撞塊離開接近開關(guān)，拐臂帶動(dòng)閥門擋板打開，開始下料，拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)360°，限位撞塊回到接近開關(guān)處，閥門關(guān)閉，然后等待下一次的開啟放料。經(jīng)檢測(cè)，拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)一周需要13 s，于是，在PLC程序中設(shè)定如果弧形閥在驅(qū)動(dòng)后3 s還能采集到該弧形閥的限位信號(hào)或者拐臂離開接近開關(guān)16 s仍無(wú)法采集到該弧形閥的限位信號(hào)，則認(rèn)為弧形閥沒有動(dòng)作或者在驅(qū)動(dòng)過程中電機(jī)停轉(zhuǎn)，PLC輸出故障信號(hào)告知中控。

2003年5月開始，弧形閥頻繁報(bào)故障，造成現(xiàn)場(chǎng)漏風(fēng)，揚(yáng)塵嚴(yán)重。經(jīng)檢查，原來(lái)弧形閥故障和窯頭排風(fēng)機(jī)變頻器投入有關(guān)。造成接近開關(guān)輸入的DI點(diǎn)壓降達(dá)到160 V，從而干擾到信號(hào)的正常采集。

接近開關(guān)為220 V有源二線制元器件，顯然，上述方法皆不可取。但是我們可以利用PLC本身的優(yōu)勢(shì)，將PLC的輸入控制使用24 VDC來(lái)代替220 VAC，這樣，通過交直流的轉(zhuǎn)換就可以消除干擾。而接近開關(guān)為220 VAC，所以要加入中繼過渡轉(zhuǎn)換或者更換為24 VDC接近開關(guān)。由于加入中繼的同時(shí)也可能增加新的故障點(diǎn)，而公司庫(kù)房尚有足量24 VDC接近開關(guān)，所以我們更換了接近開關(guān)。經(jīng)改造后，弧形閥動(dòng)作恢復(fù)正常。

4 生料排風(fēng)機(jī)給定信號(hào)干擾

2004年4月，生料車間在一次大檢修后，生料操作員按順序依次啟動(dòng)各組設(shè)備，在生料排風(fēng)機(jī)變頻器啟動(dòng)后，當(dāng)給定轉(zhuǎn)速并驅(qū)動(dòng)后，上位畫面顯示轉(zhuǎn)速反饋為0 HZ，于是找來(lái)電工查找故障。

首先打開下位梯形圖控制軟件，上位給定轉(zhuǎn)速值已經(jīng)傳送至實(shí)際配置的寄存器，說(shuō)明信號(hào)已經(jīng)傳送到現(xiàn)場(chǎng)。在變頻器上，液晶顯示屏上顯示給定值正常，反饋值為0。查看變頻器的參數(shù)設(shè)置：包括最大和最小頻率設(shè)置（0～50）、輸出信號(hào)類型設(shè)置（轉(zhuǎn)速）、輸出信號(hào)范圍設(shè)置（4～20 mA）等，沒有發(fā)現(xiàn)參數(shù)被篡改。摘掉一根輸出信號(hào)端子上的電線，讓中控室給定不同的轉(zhuǎn)速值，使用萬(wàn)用表測(cè)量輸出信號(hào)，發(fā)現(xiàn)屏顯輸入跟隨中控的給定相應(yīng)變化，但屏顯輸出都是0，萬(wàn)用表也皆是4 mA。經(jīng)過我們分析給出兩種可能：一是變頻器IO板損壞，二是變頻器本身信號(hào)干擾。如果IO板損壞，勢(shì)必需要重新采購(gòu)，這需要時(shí)間；如果是干擾問題，則屬于公司內(nèi)部問題，需要我們自己解決。而這也是目前我們能夠試驗(yàn)的。

首先我們檢查所有屏蔽接地，發(fā)現(xiàn)電氣保護(hù)接地并沒有和屏蔽接地完全分開，這一問題解決后，發(fā)現(xiàn)問題依然存在。雖然重新敷設(shè)電纜是一種較好的方法，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力。最后，按照我們以往處理模擬量信號(hào)干擾的方法，在DCS的給定和反饋端都加上WS1562型無(wú)源隔離器，送電后發(fā)現(xiàn)問題得以解決。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文從現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的角度列舉了4例排除變頻器干擾的方法，對(duì)于消除變頻器高次諧波干擾從設(shè)計(jì)到施工都要采取抑制措施，主要包括：

（1）在工程施工時(shí)，盡量將干擾源電纜和信號(hào)電纜分開敷設(shè)，當(dāng)干擾源電纜和信號(hào)電纜不可避免地需敷設(shè)在同一電纜橋架或電纜溝內(nèi)時(shí)，電纜橋架里要加裝隔板，電纜溝里要分層敷設(shè)，并且弱電信號(hào)電纜置于強(qiáng)電動(dòng)力電纜的下方。

（2）信號(hào)電纜采用屏蔽電纜并將屏蔽一端可靠接地，屏蔽接地和保護(hù)接地分開。

（3）PLC選型要選擇抗干擾能力強(qiáng)的產(chǎn)品，PLC接地端子要接保護(hù)地。

（4）模擬量輸入信號(hào)和模擬量輸出信號(hào)要加裝隔離器。

（5）工程設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)在大多已經(jīng)在變頻器的輸入端或輸出端安裝了電抗器來(lái)抑制電源上高次諧波電壓，但對(duì)于企業(yè)自行的改造項(xiàng)目，往往為節(jié)省成本或?qū)I(yè)知識(shí)水平限制不安裝電抗器，從而為變頻器干擾埋下隱患，要特別注意。

（6）文中列舉了幾例簡(jiǎn)單處理干擾的方法，還可以針對(duì)具體情況加裝濾波器來(lái)消除變頻器諧波干擾或者對(duì)PLC驅(qū)動(dòng)的DI故障信號(hào)做延時(shí)處理以過濾脈沖震蕩信號(hào)干擾。

（7）在變頻器的選型上也要盡量選擇諧波泄漏少的產(chǎn)品。

（收稿日期：2015-05-21）

2015-03-28）

TQ172.632.5

B 文章編號(hào)：1008-0473(2015)05-0046-04

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.05.015

Q172.8;TM571.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1008-0473(2015)05-0050-03 DOI編碼：10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.05.016