温度异常引起主机设备联锁跳停的处理.docx

1主机设备的运行现状

主机设备在运行时，一般轴承温度、绕组温度呈一条平稳上升的曲线，达到稳定值后上下波动不超过2℃。但是受现场运行环境的影响（振动大），温度信号线会虚接，此时轴承或者绕组温度的波动将会达到10~15℃，甚至还会更大。根据现场经验及温度曲线统计分析，一般温度满量程波动时检查线路的接线端子并将其拧紧就可以解决此问题。假如滑、滚动轴承温度量程最大值为150℃，最小值为-50℃，线路虚接时DCS中控画面的曲线就会在-50~150℃波动，而且毫无规律，有时不到3s能波动好几次或者隔30min再开始波动。如果温度波动为10~15℃从DCS中控曲线来看基本就是每隔3~5s波动一次或者时间更短。当热电阻损坏或者温度信号线断线，中控监视温度显示将会为量程的最大值，曲线则变成一条直线。而温度巡检仪损坏时轴承及绕组温度显示可能是1~5s波动好几次或者一次也可能显示停留在最大值，或者满量程范围波动。温度波动的趋势如图1所示。

图1温度波动的趋势

目前主设备的轴承、绕组温度软联锁基本采用的是比较指令。例如：水泥企业的一台高温风机轴承温度量程为-50~150℃，按要求轴承温度达到70℃联锁跳停，那么PLC程序中就使用“LES”指令来实现。当温度信号标签值小于70℃时“LES”输出为“1”，此时单电机启动模块接收的联锁信号正常，当温度标签值大于70℃时“LES”指令输出为“0”，单电机启动模块接收到“0”的信号就会打断其输出驱动造成停机。

如果主机设备的轴承等温度加延时指令，在PLC程序中使用“TONR”指令。还以水泥企业高温风机为例，当温度标签值大于等于70℃时，“GEQ”指令输出为“1”，触发“TONR”指令开始计时。假如“TONR”指令延时20s，当轴承温度大于等于70℃，20s后才输出“1”，我们加入“BNOT”指令取反为“0”（正常运行时“TONR”输出“.DN”为“0”），这样确实可以规避20s以内的波形。但是在实际工况中还会出现断线的情况，温度断线时DCS一直接收到20mA信号中控监视画面显示为150℃，而此时延时指令将会失效，“GEQ”指令输出一直为“1”，“TONR”指令接收到“1”信号开始延时20s后，输出为“1”。按刚才的思路取反为“0”高温风机将会联锁跳停。

2解决方案

主机设备的电机绕组温度、轴承温度波动频率大多可以通过延时的方法解决，而温度信号线断线DCS系统一直接收到量程的最大值则通过延时的手段不能解决，针对此问题可以再加一个限制指令。以上文提到的水泥企业高温风机为例，假设高温风机的轴承温度为断线状态，DCS系统接收到的一直为20mA的信号，也就是中控监视画面显示量程的最大值，可以在梯形图中编写如下联锁程序：先给高温风机的轴承温度标签做一个跳停值大于70℃，再做一个限制值（＜90℃），当两个条件同时满足时输出端的计时器开始延时20s。这样就可以解决温度断线引起的主机设备联锁跳停问题。对于滚动轴承温度、电机绕组温度可以采用同样的方法。

如果滚动轴承的最大温升为80℃，可以把跳停值设在80℃（可根据设备运转情况往小调整），将限制值设置为100℃延时20s。如果DCS系统接收到主机设备的滚动轴承温度为当前现场实际轴承温度，那么在20s内它的温度将会在80~100℃的范围内上升，达到20s后计时器输出信号联锁主机设备跳停。如果DCS系统接收到主机设备的滚动轴承温度为虚假信号，那么这条程序将会有效地屏蔽温度异常波动，减少不必要的停机，降低安全风险，提高运行的可靠性。对于绕组温度也可以采用同样的方法达到解决温度异常引起主机设备联锁跳停的效果。

3程序介绍

多台主机设备编写梯形图比较麻烦，可在Add-on自定义指令中写入（AB的PLC编程），程序见图2，应用见图3。

图2主要程序

新建自定义指令选择梯形图，定义好标签后打开梯形图编程界面。

图3应用图

第0条：插入“MOV”指令可将轴承、绕组温度达到限制的延时时间移入计时器中。

第1条：“IN”代表DCS采集的轴承、绕组温度值，让“IN”通过“GRT”指令判断是否已达到跳停值，然后再通过“LES”指令来限制轴承、绕组温度的有效联锁值。若两者都满足，计时器“TON”开始动作，达到设定的时间“DN”输出为“1”。

第2条：为第1条中计时器“TON”指令的输出。

第3条：为第2条中输出取反，作用为方便联锁。

第4条：条件达到后锁存信号方便后期查找问题。

第5条：锁存复位。

功能块编程时的对话框见图4，在此对话框中HH_time为跳停延时时间；H_TX为跳停值（滚动轴承跳停值为80℃）；HH_TXtime为限制值也可称断线值（滚动轴承限制值为80℃）。

图4功能块编程时的对话框

4结束语

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