现代水泥厂对物料计量和控制的要求越来越高,持续、稳定、自动计量和定量喂料能提高生料质量,稳定水泥窑热工制度,提高熟料质量。因此,微机秤以其先进的技术性能,精确的计量与完善的控制在现代水泥厂得以广泛应用。
1 问题的提出
北京水泥厂生产工艺线的计量与控制设备采用了机电一体化的承德—申克微机秤,在设备运行初期,体现了较高的计量控制水平。但1996年初,我厂水泥生产工艺线上陆续发生微机秤“死机”故障,表现为所控制的机电设备停止运行,备妥及运行信号丢失,致使喂料过程停顿。只有通过自动化专业人员到现场控制柜为微机秤复位,经微机秤CPU对程序初始化后,才具备“备妥”信号,由中控室操作员重新启动,喂料秤才能重新投入使用。其中尤其以入窑生料喂料秤的“死机”最为频繁,有时,一班高达5次。而入窑生料喂料秤是水泥厂的关键设备,当它发生“死机”时,中控室窑操作员须立即采取紧急措施,停止分解炉喂煤,同时相应调整其它有关热工参数,严重影响了生产。
我厂入窑生料喂料秤使用的DLD5型流量计,为位控型预给料机喂料,其核心器件是Z80单板机,现以我厂入窑生料微机秤为例,谈谈处理微机秤“死机”的方法。
2 故障现象分析
我厂入窑生料微机喂料秤发生“死机”故障时,微机显示面板无任何故障信息报警,所有按键操作无任何反应,其控制的位控喂料挡板处于关闭状态。我们经过现场反复测试,得到以下结果。
(1)调节喂料量的电动阀门自动关闭,停止喂料,阀位反馈值为0%;
(2)荷重传感器输出为皮重信号,即所谓零点信号,信号值为DC2.5mV;
(3)系统CPU处于“死机”状态,各操作键、控制键均不能操作,显示器无任何变化;
(4)入窑生料流量计中控显示无运行信号,但喂料流量维持“死机”前的数值,仍显示140t/h的喂料量。
通过对以上结果的分析,认为微机秤“死机”的主要原因为外界电磁干扰所致。
3 处理方法
我们制定并实施的措施如下:
3.1 抑制电源噪声
由于我厂烧成系统电气装备有大功率可控硅整流装置,造成入窑生料喂料秤的控制和工作电源存在尖峰和谐波,对微机CPU产生干扰,引起“死机”。为此,我们在喂料秤控制电源入口设计并加入一台EMI电源噪声滤波器(250V、3A、50/60Hz)抑制了电源噪声,保证了微机秤的正常工作。
3.2 接地问题
对现场使用的微机控制系统,必须可靠接地。通过多次测试,我们发现入窑生料喂料秤原有接地系统存在接触不良现象,为此,我们重新设计制作了接地极,并采用屏蔽集中接地方式,将所有控制电缆的屏蔽层可靠地与地连接在一起,满足了微机秤控制系统对接地的技术要求。
3.3 空间电磁干扰的防护
我厂入窑生料喂料量的控制方式是通过改变位控型预给料机电动阀门的开度实现实际喂料量跟踪给定喂料量。喂料电动阀门的换向动作通过双接触器控制的交流电机正、反向的运行来实现。交流电机在换向过程中,换向接触器主触点的吸合与释放,将产生电火花,并向外界产生电磁干扰,对微机秤内部程序运行产生不良影响。为此,我们在接触器主触点两端加装了RC阻容吸收电路,用于吸收干扰能量,收到很好效果。
4 其它因素
引起微机秤“死机”除上述主要因素外,尚有微机秤自身的原因。如印制线路板接插件接触不良;外部接线端子接触不良;微机秤软件控制参数设置不合理等。这类问题处理起来比较简单,不需增加外围硬件设备,只需紧固线路板接插件和接线端子,修改调整控制参数即可完成。
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