方案一:如圖三(a)所示,每個熱電阻傳感器配置一個二線制溫度變送器,分別用二芯屏蔽電纜引至計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)模擬接口,在 中央控制室監(jiān)控。 方案二:如圖三(b)所示,每個熱電阻傳感器分別用三芯屏蔽電纜引至計(jì)算機(jī)熱電阻接口,在中央控制室監(jiān)控。 方案三:如圖三(c)所示,四個熱電阻傳感器連接到現(xiàn)場XTRM儀表,再用一根二芯屏蔽電纜引至計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)模擬接口,在中 央控制室監(jiān)控。
1、前面二個方案的共同特點(diǎn)是各個測溫點(diǎn)自成一個獨(dú)立的回路,在中央控制室屏幕上都有顯示,從而帶來所用電纜多、接口多,而且在現(xiàn)場沒有溫度顯示,不能給崗位工一個提示。
2、方案一現(xiàn)場變送器最多,增加了安裝和日常維護(hù)。
3、方案二省掉了變送器,但由于煤磨電收塵器和煤灰倉往往離車間控制站很遠(yuǎn),熱電阻的信號變化很微弱,遠(yuǎn)距離的信息傳遞不見得很合理。而更主要的是所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)接口電路,不是一般壓力變送器、溫度變送器電流變送通用的4~20mA DC標(biāo)準(zhǔn)模擬接口電路,是專用的熱電阻接口電路,價格昂貴、通用性差,用了它,使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件及軟件變得復(fù)雜,給系統(tǒng)安裝、調(diào)試及維護(hù)帶來更多的工作。
4、比較三個方案,方案三最簡單。用一個XTRM-4儀表,四個熱電阻傳感器的溫度不僅都可以在現(xiàn)場顯示,而且傳遞到在中央控制室監(jiān)控的僅是四個信號中的最高溫度點(diǎn),這是XTRM儀表獨(dú)特之處。因?yàn)椴僮鲉T并不需要知道煤磨電收塵器或煤灰倉內(nèi)溫度分布情況,而必須要知道該設(shè)備內(nèi)的最高溫度是多少?是否超越臨界溫度?如煤粉倉,不管哪一點(diǎn)溫度大于70℃,都要高溫報警,溫度大于80℃時,不但報警還要聯(lián)鎖,保證安全,報警后派人到現(xiàn)場處理,也可查詢各點(diǎn)的溫度,判斷事故情況。所以,同一設(shè)備,在中央控制室設(shè)置一個高溫報警信號就可以了。很明顯,該方案是最省儀表、省電纜、省計(jì)算機(jī)接口的設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)方案,在國內(nèi)外大、中型水泥廠的設(shè)計(jì)已廣泛采用。 綜合上述比較,可以得出這樣的結(jié)論:如果同一設(shè)備需要設(shè)置多點(diǎn)溫度監(jiān)控(如2~4點(diǎn)),且采用相同的測溫元件(如鉑電阻),相同的測量范圍(如0~150℃),則采用XTRM儀表的設(shè)計(jì)是最合理的方案,是最省投資的方案。
(二)XTRM儀表用于測量各種軸承溫度 1、一個水泥廠往往有許多大型的電機(jī),如原料磨2440KW電機(jī)、水泥磨2800KW電機(jī)等,還有許多大型風(fēng)機(jī),如原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)、窯尾排風(fēng)機(jī)、窯篦冷卻風(fēng)機(jī)等。工人最關(guān)心其軸承溫度,希望在機(jī)旁有顯示,中央控制室能監(jiān)控。象這類設(shè)備一般選用XTRM-2型儀表。
2、大型磨機(jī)的軸承溫度測量。如原料磨、水泥磨、煤磨等,磨機(jī)的進(jìn)料口、出料口的軸承一般各配置有二個熱電阻傳感器測溫,一般選用XTRM-2型儀表。
3、輥壓機(jī)軸承溫度測量。如水泥粉磨輥壓機(jī),每小時通過145噸物料,軸承配置有4個鉑電阻傳感器,應(yīng)選用XTRM-4型儀表,當(dāng)軸承溫度T>47℃時在中央控制室報警,當(dāng)T>50℃時報警并聯(lián)鎖,確保設(shè)備安全。
4、回轉(zhuǎn)窯托輪軸承溫度測量。Φ3.75×57M回轉(zhuǎn)窯,有三組托輪,每組托輪配置有4個鉑電阻傳感器,應(yīng)選用XTRM-4型儀表監(jiān)控。 (三)XTRM儀表用于測量高壓電機(jī)的繞組溫度。 水泥廠有許多大型高壓繞線型電動機(jī),如上面所說的磨機(jī)、風(fēng)機(jī),在電機(jī)制造時已配置有定子測溫元件(每相二個),電機(jī)運(yùn)行時必須監(jiān)控,當(dāng)繞組溫度大于120℃時報警。 XTRM儀表還有應(yīng)用于煙道閘門、齒輪箱等許多溫度的測量,這里不一一列舉。
四、XTRM儀表的主要特點(diǎn) 1、XTRM儀表具有多路輸入一路高選輸出的特點(diǎn),它能同時對多個測溫點(diǎn)進(jìn)行測量,并自動將多個被測點(diǎn)中溫度最高的一個點(diǎn)的量值顯示和以4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。同時它具備選擇按鍵,用戶在需要時可通過回路按鍵查看對應(yīng)測溫點(diǎn)的溫度。 2、XTRM儀表的關(guān)鍵元器件從國外進(jìn)口,整機(jī)設(shè)計(jì)合理,具有較高的穩(wěn)定性和可靠性;(經(jīng)上海聯(lián)合水泥廠技改工程十多年的長期使用,至今沒有損壞)儀表密封性能好,適合高溫多粉的水泥廠環(huán)境中使用。 3、工作電壓范圍寬。由于XTRM儀表內(nèi)部專門設(shè)置了一個電源部件,在外電源13~36伏范圍波動中能自我調(diào)整,以保證儀表在工礦惡劣供電條件下能正常工作。 4、具有良好的抗射頻干擾性能。在XTRM儀表設(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)抗射頻干擾技術(shù),經(jīng)上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗(yàn)測試所依據(jù)GB18268-2000《測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用的電設(shè)備電磁兼容性要求》試驗(yàn),在10V/m(80MHz~1000 MHz)的場強(qiáng)下它的變化范圍小于0.3%。因而它能有效抑制來自現(xiàn)場的諸如對講機(jī)之類的射頻干擾。
五、結(jié)束語 XTRM儀表是一種新穎的儀表,節(jié)能的儀表,值得推廣的儀表。雖在水泥廠生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,但在冶金、化工、電力等工業(yè)領(lǐng)域中知者甚少,故撰本文以示技術(shù)交流,求在應(yīng)用中推廣和完善。
本文作者:金建民——現(xiàn)任中國儀表行業(yè)協(xié)會顯示控制專業(yè)化委員會理事、上海模數(shù)儀表有限公司 總經(jīng)理
原中國集成電路標(biāo)準(zhǔn)化委員會副主任
原上海工業(yè)自動化儀表研究所顯示儀表室主任 高級工程師
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Lesley Wang |