二氧化硫风机无故障干扰跳闸原因分析及解决方案.pdf

4 6 中固 有色冶 金 A 卷生产实践篇 设备及 自动化 二氧化硫风机无故障干扰跳闸 原因分析及解决方案 赖德 荣 ， 左文斌 巴彦淖尔紫金有色金属有限公司， 内蒙古 巴彦淖尔0 1 5 5 4 3 【 摘要】 分析 了焙烧制酸车 间S O 风机 P L C控制 系统轴承 温度 突然升 高、 油压报 警无故 障干扰跳 闸的 原因， 提 出了保证 系统可靠运行的解决方案。 【 关键 词] S O Y 2 L L； P L C控制 系统 ； 轴承 温度 ； 油压报警 ； 干扰跳 闸； 解决方案 【 中图分类号] T F 8 0 2 ． 6 7 [ 文献标识码] B 【 文章编号】 1 6 7 2 6 1 0 3 2 0 1 2 0 3 0 0 4 6 0 3 0 前 言 S O 风机是锌冶炼焙烧制酸系统的重要设备 ， 德 国K K K公司制造 的S O 风机具有结构先进 、 使用寿 命长、 设备联锁保护种类多等特点 ， 在冶炼行业广泛 应用。巴彦淖尔紫金 2 0 万t ／ a 锌冶炼厂焙烧制酸一 、 二车 间有 2台德 国 K K K公 司制造 的S O 风机 ， 风机 的P L C控制系统经常出现无故障干扰跳闸 ， 直接影 响焙烧 制酸系统的正常运行 ， 给企业的安全生产和 经济运行造成不 良影响。本文分析了P L C控制系统 轴承温度突然升高 、 油压报警 等无故障干扰跳闸的 原因， 提出了解决方案， 有效地保证了系统可靠运行。 1 P L C 控制系统轴承温度突然升高原 因分析及解决方案 1 ． 1 故障现象 S O 风机轴承温度突然升高到 1 1 0℃以上， 达到 轴承温度设定上限 ， 导致风机跳闸， 上位机记录的温 度持续升高时间约 1 m i n ， 长时甚至 3 m i n以上 。而 实际轴承温度并未升高 ， 替换传感器后 ， 故障依然 ， 说明传感器没有问题 。出现故障后 ， 重新接传感器 线后 ， P L C又可正常工作 ， 说明 P L C 模块 没有 问题 ， 问题可能出在接线和干扰上。 1 ． 2 故障分析 根据 图纸查看 了现场的模块接线 ， 接线没有问 [ 作者简介] 赖德荣 1 9 7 1 一 ， 男， 福建省长汀县人， 高级技师 ， 内蒙 古巴彦淖尔紫金有色金属有限公司机电部经理。 [ 收稿 日期】 2 0 1 2 0 2 2 9 题 。检查时发现 P L C柜的接地线与强 电的地线混合 在一起 ， 屏蔽层的地线和信号地线接在一起 ， 是多点 接地的方式 ， 而这是干扰产生故障的重要因素。 按照接地原理， 地线一般要求单点接地 ， 不要多 点接地 ， 多点接地时由于接线线上有电阻 ， 会造成各 接地点有电势差 ， 如图 1 。 地点 接地电阻 图1 多点接地示意图 假设接地点 的电位是 V 。 ， 线上 电阻是 R， I 为流 过电缆 的电流 ， 则A点的电位是V V 。 R x I 当线上有干扰 电流流过 时 ， A点 的电位就会产 生干扰， 这是造成故障的原 因。 1 ． 3 解决方案 1 另设 2 条单独的接地线路 ， 一条供 P L C系统 使用 ， 另一条供屏蔽层使用。切断P L C 系统与机壳 的所有连接 ， 包括 P L C安装底板 。 2 将 模 块 所 有 的 M一连 接 在 一 起 ， 且 连 在 E T 2 0 0 的 M一 端 ， 实现等电位连接。 模块接线如图2 。 3 对有干扰 的信号 ， 使用信号隔离变送模块 。 信号 隔离变送模块能将易干扰的mV电压信号变送 为不易干扰 的4 ～ 2 0 mA信号 ， 并 有滤波 、 隔离 的作 用。也可采用带变送功能的仪表 ， 用仪表 的好处是 可以直观地看到数据 ， 如果仪表的数据能够保存 无 2 0 1 2年 6月第 3期 赖德荣等 二氧化硫风机无故障干扰跳闸原因分析及解决方案 4 7 ①4 线制 连接 ； ②3 线制连接 ； ③2 线制连接 图2 S M3 3 1 R T D模块接线图 纸记录仪或电脑 ， 再出现故障时， 就可 以判断问题 出在仪表前还是仪表后 ， 对于故障处理更具有指导 意义。 2 P L C 控制系统油压报警原因分析及 解决方案 2 ． 1 故障分析 油压报警信号是个 “ 数字量 ” ， 并且 为 D C 2 4 V， 受干扰的可能性小 。其出现故障的原因有 ①压力 开关损坏 ； 线路有问题 。 2 ． 2 解决方案 1 停机时检查压力开关的状况和相关线路 ， 如 有问题 ， 更换或维修。 2 如果压力开关和相关线路没有 问题 ， 则可能 存在有干扰 ， 可将此信号通过一个 中间继电器中转 ， 因为感应 的虚电压带负载能力很差 ， 不足 以驱动大 的中间继 电器。 3 P L C 控制系统中干扰的主要来源及 解决措施 3 ． 1 干扰的主要来源 3 ． 1 ． 1 来 自电源的干扰 因电源引入的干扰造成 P L C 控制系统故障的情 况很 多 ， P L C系统 的正 常供 电电源均 由电网供 电。 由于电网覆盖范围广 ， 会受到所有空间电磁干扰而 在线路上感应 电压和 电路 。尤其是 电网内部 的变 化 ， 开关操作浪涌 、 大型电力设备起停 、 交直流转动 装置引起的谐波 、 电网短路暂态冲击等 ， 都通过输电 线路到 电源边。P L C电源通 常采用隔离 电源 ， 但结 构及制造工艺等因素使其隔离效果并不理想。实际 上 ， 由于分布参数特别是分布电容的存在 ， 绝对隔离 是不可能的。 3 ． 1 ． 2 来 自信号线引入的干扰 与 P L C控制系统连接 的各类信号传输线 ， 除了 传输有效的各类信号之外 ， 总会有外部干扰信号侵 入 。此干扰主要有两种途径 一是通过变送器或共 用信号仪表 的供电电源 串入 的电网干扰 ， 其往往被 忽略 ； 二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰 ， 即信 号线上的外部感应干扰 ， 其很严重 。由信号引人的 干扰会 引起 I ／ O信号工作 异常 和测量精 度大大 降 低 ， 严重 时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的 系统， 还将导致信号间互相干扰， 引起共地系统总线 回流 ， 造成逻辑数据变化 、 误动和死机。 3 ． 1 ． 3 来 自接地系统混乱时的干扰 接地是提高 电子设备 电磁兼容性的有效手段之 一 。正确的接地 ， 既能抑制电磁干扰的影响 ， 又能抑 制设备 向外发出干扰 ； 而错误的接地 ， 则会引人严重 的干扰信号 ， 使 P L C系统无法正常工作 。P L C控制 系统 的地 线包 括系统地 、 屏蔽地 、 交流地和保护地 等。接地系统混乱对 P L C系统的干扰主要是各个接 地点电位分布不均 ， 不同接地点间存在地电位差 ， 引 4 8 中 固 有色 冶 金 A 卷生产实践篇 设备及 自 动化 起地环路电流 ， 影响系统正常工作。例如 ， 电缆屏蔽 层必 须一点接 地 ， 如果 电缆屏蔽层 两端 A、 B都接 地 ， 就存在地 电位差 ， 有电流流过屏蔽层 ， 当发生异 常状态加雷击时 ， 地线电流将更大。 此外 ， 屏蔽层 、 接地线和大地有可能构成闭合环 路 ， 在变化磁场的作用下 ， 屏蔽层 内会 出现感应 电 流 ， 通过屏蔽层与芯线之间的耦合 ， 干扰信号 回路 。 若系统地与其它接地处理混乱 ， 所产生 的地环流可 能在地线上产生不等电位分布 ， 影响 P L C内逻辑 电 路和模拟电路的正常工作 。P L C工作的逻辑电压干 扰容限较低 ， 逻辑地 电位的分布干扰容易影响 P L C 的逻辑运算和数据存储 ， 造成数据混乱 、 程序跑飞或 死机 。模拟地电位 的分布将导致测量精度下降 ， 引 起对信号测控的严重失真和误动作。 3 ． 2 解决干扰的措施 1 选用隔离性能较好 的设备 ， 选用优 良的 电 源 、 动力线 ， 信号线走线合理等 ， 能够解决干扰 ， 但是 比较烦琐 、 不易操作而且成本较高。 2 利用信号隔离器解决干扰问题 。只要在有 干扰的地方 ， 输入端和输出端中间设置信号隔离器 ， 就可有效解决干扰 问题 。 4 结语 巴彦淖尔紫金 2 0 万 t ／ a 锌冶炼厂焙烧制酸车间 采用德国 K K K公 司制造的 S O 风机 ， 投产后 风机 的 P L C 控 制系统显示设备 的润滑系统油压低 ， 轴承温 度高， 而实际风机的油压 、 轴承温度都在正常值。因 油压低 、 轴承温度高 ， P L C控制系统跳 闸， 造成风机 启停机几十次， 直接导致 1 0 9 m 。 焙烧炉闷炉 ， 经济损 失在几百万元 以上 。通过对风机 P L C 控制系统干扰 的改造 ， 彻底解决了风机无故障干扰跳闸的问题 ， 保 障了焙烧制酸系统 的正常稳定运行 。 Ana l y s i s o n f a ul t -f r e e i nt e r f e r e nc e t r i p o f s ul f ur di o x i de f a n a n d i t s s o l ut i o n LAI De -r o n g ，ZUO W e n -b i n Abs t r ac t Th e r e a s o n s o f f a u l t - f r e e i n t e r f e r e n c e t r i p c a u s e d b y s u dd e n i n c r e a s i n g o f b e a r i n g t e mp e r a t u r e a nd o i l p r e s s u r e a l a r m i n PLC c o n t r o l s y s t e m o f S 02 f a n i n r o a s t i n g a c i d-ma k i n g wo r k s h o p we r e a na l y z e d ，a n d t he s o l u t i o n s t h a t e ns ur e s y s t e m t u ni ng s t e a d i l y we r e p u t f o r wa r d． Ke y wo r ds S O2 f a n ；PLC c o n t r o l s y s t e m； be a ting t e mp e r a t u r e ；o i l p r e s s ur e a l a r m；i n t e rfe r e n c e t r i p ；s o l u t i o n 宁波诺 丁汉大学破解 电子废 弃物 回收难题 有色金属资源的匮乏和电子废弃物的回收处理一直是我国面临的难题 ， 宁波诺丁汉大学的一项新技术 研发有望在 3 年 内改变现状 。该研究研 发的技术 和设备 ， 能够从 电子废弃物 中有效提取有 色金 属 ， 变废 为宝。 宁波诺丁汉大学关于电子废弃物高效率 、 低能耗资源化 回收技术的合作研究 ， 被列为 国家国际科技合 作政府间项 目， 获得 1 0 0 万元专项经费资助。宁波科技局也将提供 5 0 万元 ， 作为配套经费。 据该项 目的负责人 、 宁波诺丁汉大学执行校长尼克 迈尔斯 N i c h Mi l e s 教授介绍 ， 该项 目的研究成果一 旦得以应用 ， 不仅能够 降低 电子废弃物 电脑 、 电视 、 洗衣机等 回收过程 中 1 5 ％的能耗和 1 0 ％化学品的使 用 ， 还可以将其金属回收率提高到 9 7 ％以上 ， 具有显著 的经济效益和环保效益。通常 ， 1 t 废 旧电子线路板中 含 铜 1 3 ％ 、 黄 金 0 ． 0 4 5 ％ ， 还有铁 、 钯 、 铅等其他金 属 。如果用 该技术进行 回收利用 ， 黄金价值 就能达 到 1 3 万元左右。按每年处理 1 万t 废旧电路板计算， 仅金属回收就可创造1 5 亿元以上的产值。 据悉 ， 宁波诺丁汉大学计划在 3 年内 ， 将研发的新技术和新设备应用到浙江丰利粉碎设备有限公 司， 完 善其现有 的废旧线路板资源 回收工艺 ， 同时帮助北仑环保 固废处置公司解决 电子废弃物回收处理方面的 难题 。