技术 | 水泥生产中电气干扰的几种处理方法

随着控制技术的快速更新发展，含现场总线技术的集散型控制系统已经成为当今大型水泥熟料生产线中的主流控制系统，与此同时，对熟料生产线整体的稳定性也有了更高的要求。在生产运行当中，因各种“干扰”导致停磨、停窑的故障却时有发生，处理难度相对较大，如不能及时有效解决，会给正常的生产稳定带来严重隐患。

该公司有两条10000t／d生产线，均配套现场总线技术的瑞典ABB Industrial IT开放式DCS控制系统，已运行超过10年，由于电气产品可靠性不强，部分现场施工不规范，导致信号及电源不稳定，多次碰到“干扰类”的故障难题，研讨改造后，运行较稳定。水泥生产线电气干扰类型比较多，如接地不良、变频器谐波、共模干扰、电源干扰、传感器干扰等，本文归纳了部分设备出现干扰故障时的处理过程及应急方法。

1 PROFIBUSDP总线干扰的现象及处理

PROFIBUS作为现场总线技术之一，应用已十分广泛，其投资费用少、维修量小、可靠性高等优势日趋明显PROFIBUS总线的干扰故障案例极少，该公司一线窑头排风机中压变频器ACS1000采用PROFIBUS—DP通讯协议，投入初期出现了多次无故障跳停，无报警，跳停后能立即启动正常。故障发生后，先对变频器各元件进行检查确认，基本排除变频器本身原因。对DCS内部程序检查也未发现其他原因。最后考虑到通讯方面出现问题的几率较大，先后更换了变频器柜内的PROFIBUS DP适配器模块、通讯双绞线电缆、总线DP接头和现场控制站内的通信模件CI854等硬件，但故障仍时有发生。经过多次细心比对发现，每次故障发生时，DCS模块通讯信号都会瞬间闪动，通过对现场仔细排查，发现由于安装不规范，部分DP通讯电缆与动力电缆铺设在同一电缆桥架内，未分桥架敷设，导致信号闪动。将通讯电缆从桥架内单独移出、外套金属管并将金属管接地(如图1所示)，此后该设备一直运行正常。

此类干扰故障发生的主要原因是通讯电缆的布置不规范，未铺设在专用电缆桥架内，与周边的干扰源未形成有效间隔，应穿钢管且钢管可靠接地。

2模拟量4~20mA信号干扰现象及处理

篦冷机冷却风机的进风阀门电动执行器(4～20mA信号模拟量控制)电动机部分及执行机构长期运行后部分经常损坏，跟踪发现该执行器不时地产生小幅振荡，对执行器灵敏度进行调节后，振荡频率趋缓但故障未能彻底解决。检查给定、反馈及屏蔽层接地均正常，利用信号发生器在现场给定4～20mA信号，该执行器振荡现象消失，基本确认该执行器给定信号存在干扰。通过在执行器模拟量信号输入端加装无源4～20mA信号隔离器后振荡消失，故障也得到了彻底解决，这也证明了输入信号干扰是导致执行器产生振荡，使元器件过早损坏的直接原因。

3 速度信号干扰的现象及处理

生料电收尘器下8台拉链机在运行当中．速度开关多次报警动作，造成磨机连锁升辊甚至停机，现场检查拉链机设备却运行正常，明显为速度开关误报警。该故障的频繁发生，严重影响了生料磨机系统的正常运行。技术人员多次利用设备检修时段，对速度开关、电气线路、系统接地等进行逐项排查后，未发现任何明显异常。

综合多种因素分析认为该速度信号线路较长，且所在区域设备集中(中、低压变频器多)，因此，速度开关信号回路存在干扰进而导致速度开关误动作的可能性极大。若重新移位放线工作量太大，且未必能达到预期效果。通过对现场的勘查发现：该速度信号电缆为四芯(如图2a所示)，仍有两芯备用，如在现场增加1个中间继电器，利用一芯作为“N”线，由速度开关直接控制现场中间继电器K2，而L线经过现场中间继电器干接点直接控制柜内速度信号中间继电器K1(如图2b所示)，这样做的目的是通过中间继电器将受到干扰的速度回路进行二次隔离。利用此方案处理后的效果明显，故障得到了彻底解决，同时也最大限度地减少了设备的投入费用。

4 结束语

减少甚至避免干扰类故障的发生，首先要求设计人员在设计前，必须对各类干扰源进行认真评估以及充分了解各类设备的抗干扰要求，并对各接地装置进行合理的分离与布局。其次，严谨的施工以及对施工质量的监督尤为重要，许多日后发生的干扰类故障，就是在这一环节埋下了重大隐患。另外，在处理干扰类故障时，技术人员一定要通盘考虑并果断反应，否则在造成人员身心疲惫的同时，也会给正常的生产带来压力。实践证明，导致干扰故障发生的各种干扰源的确很难得到彻底根治，这也要求电气维修技术人员要具体问题具体对待，即使不能彻底消除或摆脱干扰源，也一定要将干扰抑制在可控的范围内。

来源：《徐州中联水泥有限公司》

作者：李宁，李文强，朱丽丽

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