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变送器输出对模拟量通道的影响

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变送器输出对模拟量通道的影响
2020-12-10 10:23:25 阅读:9 发布人:纵横智控

简介:

通常我们所看到的电脑终端画面中的参数 :电压、电流、频率等均为数字信号,要将基础参数转换为数字信号需要经 过一个复杂的过程,这个过程简称模拟量通道,本文将就变送器采集基础参数和模拟量传输对数字终端显示的影响,简析两者之间 的关系,分析两者之间在生产运行中的实际意义。DCS 作为火电厂集控运行的主界面,以其稳定性、可塑性、可 操作性、经济性,成为了火力发电厂广泛采取的一种集监控、报警、 事故处理、自动控制的为一体的控制模式,而数字信号作为 DCS 控 制的基础,画面数据显示失准,将会给运行控制带来很大的困难。 模拟量输入通道的任务是把变送器采集的基础参数如温度、压力、 电流等信号经信号调理电路转换,多路模拟开关选择,前置放大器 放大至 A/D 转换器的量程范围,经采样保持,A/D 转换,接口逻 辑判别,最终转换为可供显示的数字信号,这就是整个模拟通道的 整体过程。本文将从变送器入手,选取变送器中最简单的一种电压 变送器,以其运行异常分析对模拟量通道的影响。

1电压变送器原理

交流电压变送器是由电压互感器、精密整流滤波、及 v\i 转换 电路所组成。电压互感器把0v ~ 100v 的交流电压变为所需要的交 流电压信号。精密整流电路把交流电压信号放大并整流为相对稳定 直流电电压。之后,v\i 转换器又将稳定的直流电压信号转变为恒定 成比例的电流输出。最终目的是将有效值为0v ~ 100v 交流电转换 为4ma ~ 20ma 直流电流输出(≤ 200Ω 负载)。

2交流电压变送器输出影响因素分析

在电力生产过程中,存在多种测量、监测、控制等仪表、变送器、 操作机构,它们之间因电压等级、频率、信号强度等不同,在运行 中会发生不同程度的干扰,有时可能会导致测量数据失真。另外一 个对各表计造成误差影响的是对地电流,很多设备为保证运行安全 需要外壳保护接地,因各设备的接地点对地参考电势不同,这势必 导致接地环流流经变送器等仪表之间,对测量结果造成影响。

3解决措施

为解决因设备就地互相干扰和对地环流影响造成变送器工作异 常,导致经模拟通道后的数字信号指示失准,电厂必须采取相应的 防护措施,避免因干扰原因导致电脑端数字信号失真。影响干扰主 要有以下因素 :干扰源,感应源,耦合路径。对电厂设计施工布置 时考虑将各种设备、表计、传动机构因外扰因素分开布置,而不考 虑生产实际需要,这显然不现实,所以针对干扰源和感应源的单独 布置措施无法实施,只能想办法从耦合路径上做文章。

3.1 保持变送器、仪表等电位

具体布置是优化全厂的接地系统,对特别容易受接地环流外扰 的的元器件采取相同的接地点布置,保证接地电势相等,消除环流。 如发变组保护屏中的各种计量表计就采取的该种方式接地避免影响。

3.2 尽量少接地或不接地

这种方法在实际应用中意义不大,因为设备保护接地和屏蔽接 地都各自有其作用,因害怕接地环流导致误差而取消接地明显不现 实。而且很多设备因外部环境等因素影响可能导致腐蚀接地、浮冰 接地等,完全不接地从外部环境上来说也不现实。

3.3 采用信号隔离器

采用信号隔离器,即采用文章引言中所提到的信号调理模式, 断开外部接地电流环路,从而消除接地电流对变送器传输效果的影 响。另外信号隔离器有多个通道和接口,还间接发挥着信号转换分配、接口转换等作用,使整个模拟通道运行方式更加灵活多变,经济可 靠。信号隔离器的存在还用于限制下级回路的电压、电流、频率通 过保证电能质量保护下级控制回路,还对噪声、接地、变频器、电容、 电感等外部干扰有很大的抑制作用。

4事故处理

变送器的干扰会造成数字信号失真,而变送器的故障可能直接 导致数字信号无法显示,因此研究变送器的故障判断分析方法及处 理方式是很必要的。

4.1 故障判断分析 

(1)调查法。回顾故障发生前的打火、异味、冒烟、误操作、误维修。 

(2)直观法。观察回路的外部损伤、回路的过热、各种开关的状态, 及引压管路有无泄漏。 

(3)检测法。a. 断路法检测 :将怀疑有故障的部分与其他部分 分开来,查看故障是否消失,如果消失,则确定故障所在,否则可 以进行下一步查找。如智能变送器不能正常与 HART 远程通讯,可 将电源从表体上断开,用现场另加电源的方法为变送器通电进行通 讯,以查看是否电缆叠加过大的电磁信号而干扰通讯。b.替换法检测: 将怀疑有故障的部分更换,判断故障部位。如 :怀疑变送器电路板 发生故障,可临时更换一块板,以确定原因。

4.2 变送器输出过低或没有输出

4.2.1 原因

(1)变送器无电压 ;

(2)线路连接松动 ;

(3)法兰是有沉积物 ; 

(4)法兰是有泄漏;

(5)接插件不清洁,

(6)量程超出调校范围,

(7) 敏感部件短路 ;

(8)插针连接不牢固 ;

(9)电路板有故障

(10)电 源无输出。

4.2.2 处理 

(1)检查变送器的电压,为24VDC 供电 ;

(2)正确接线 ;

(3) 拆开变送器法兰,用清水冲洗污物 ;

(4)若法兰 O 型密封圈损坏更 新后将法兰重新连接 ;

(5)用酒精擦接插件 ;

(6)重新选用相应量 程变送器或更换相应量程范围的敏感部件 ;

(7)更换敏感部件 ;

(8) 将插针连接牢固 ;

(9)更换有故障的电路板 ;

(10)更换壳体。

4.3 输出过大 

4.3.1 原因 

(1)法兰是否有过量沉积物 ;

(2)接插件不清洁,

(3)敏感部 件连接不可靠 ;

(4)插针连接不可靠 ;

(5)电路板有故障。 

4.3.2 处理 

(1)先用水冲洗,若不能清洗完全则拆开变送器法兰,清洗污 物后重新安装 ;

(2)用酒精擦接插件 ;

(3)将敏感部件连接可靠

(4) 将插针连接牢固 ;

(5)更换有故障的电路板。

4.4 电气线路故障

由于线路的虚接、短接、断开或接地等,造成测量的偏差或无 指示。可以通过测电源、量电阻、兆欧表测绝缘等方法。差压变送 量程范围一般都比较小,在使用中,由于其测量点与安装点位置高 度差、安装位置的左倾或右倾,将产生较大的附加误差,但因线性

电气线路故障

电气线路故障

4 结果分析及结论

4.1 结果分析

度未发生变化,因此可采用在线调整零位的方法恢复其正常的 测量性能,将保证其在工业自动化与控制中的正确使用,确保生产 工艺正确、有效实施。

(1)通过上文计算可以看出环形起爆系统中随着起爆环环宽增 大射流最大速度和射流头部速度先下降后回升。 

(2)射流长度随起爆环环宽增大先逐渐变短然后回升。 

(3)通过分析可知,环形起爆系统中在一定条件下通过调整起 爆环宽度可以很大程度影响聚能装药射流的形成,10种方案中射流 速度高低相差3.37%,射流长度相差5.16%。 

(4)环形起爆系统在起爆聚能装药形成射流时,通过改变起爆 环宽度来控制爆轰波在炸药中的传播形状,从而改变爆轰波对药型 罩的入射角、作用于药型罩上压力,从而控制药型罩压垮速度及压 垮角,影响射流速度。

结果分析

4.2 结论 一个性能良好的聚能装药不仅应有足够大的射流速度,而且它 的射流速度梯度分布和质量分布都应比较合理。而射流参数和装药 的爆轰波形有密切的关系,因此在聚能装药波形设计中应根据射流 参数的具体要求,提出合理的环形起爆系统起爆环宽度指标。

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