系統(tǒng)干擾信號(hào)的判定與消除方式優(yōu)化

摘 要：環(huán)保系統(tǒng)在企業(yè)中已引起足夠的重視，如除塵系統(tǒng)不能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，那將直接影響到生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生振動(dòng)和溫度變化原因復(fù)雜，要準(zhǔn)確判斷產(chǎn)生故障的部位和振動(dòng)產(chǎn)生的原因，必須采用科學(xué)正確的方法來(lái)分析診斷，這樣才能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)；干擾；延時(shí)；峰值；高高報(bào)

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）6-0009-02

安鋼煉鐵廠3#高爐除塵系統(tǒng)采用大風(fēng)機(jī)除塵系統(tǒng)，數(shù)據(jù)收集狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)對(duì)設(shè)備振動(dòng)特性量、溫度變化量進(jìn)行收集、分析、以便能早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患，更好的對(duì)設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修維護(hù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 概 述

電動(dòng)機(jī)的主要組成是葉片、主軸、電機(jī)。這些設(shè)備的好壞決定了除塵電動(dòng)機(jī)是否可以正常工作。除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)在軸瓦上安裝有測(cè)振、測(cè)溫裝置。振動(dòng)傳感器依靠震動(dòng)產(chǎn)生形變，從而產(chǎn)生微弱的電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)合適的放大和整形，輸出可以檢測(cè)到的幅度信號(hào)。振動(dòng)信號(hào)的采集是所有大型設(shè)備中，不可缺少的部分，基于壓電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用在測(cè)量測(cè)量發(fā)電機(jī)的振動(dòng)中，使得設(shè)備中控制系統(tǒng)的信號(hào)采集精確與穩(wěn)定，確保了控制系統(tǒng)良好的首要前提，壓電式傳感器在實(shí)際應(yīng)用中，監(jiān)測(cè)信號(hào)準(zhǔn)確，減少了除塵電動(dòng)機(jī)的停機(jī)時(shí)間和生產(chǎn)的損失，降低了維修成本，同時(shí)提高了設(shè)備的可靠性。傳感器采集的信號(hào)傳給PLC，通過(guò)軟件進(jìn)行編程與判斷，可以準(zhǔn)確的判斷發(fā)電機(jī)的振動(dòng)是否超差。避免電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行在高振下，及時(shí)處理問(wèn)題，進(jìn)行維護(hù)。

在使用測(cè)振傳感器系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中需要注意安裝支架要穩(wěn)定，傳感器一般比較精確，如果安裝不正確，會(huì)給結(jié)果造成的誤差較大，目前我廠采用的測(cè)振傳感器比較成熟，穩(wěn)定，精度高。測(cè)振動(dòng)的傳感器系統(tǒng)核心部件是SEKSONICS LTD，測(cè)量溫度用的是WZPK2-3365，該測(cè)振傳感器系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。裝備在生產(chǎn)設(shè)備的軸瓦上，與計(jì)算機(jī)相連，在生產(chǎn)中對(duì)設(shè)備振動(dòng)、溫度情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)備的振動(dòng)、溫度數(shù)據(jù)可通過(guò)計(jì)算機(jī)處理直觀顯示。具有精準(zhǔn)，靈敏、熱響應(yīng)時(shí)間快、質(zhì)量穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

2 干擾信號(hào)的判定

測(cè)量方法是測(cè)振儀在電動(dòng)機(jī)兩端的軸向，水平和徑向各點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，并檢查其振動(dòng)值是否超過(guò)允許限值?，F(xiàn)風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承振動(dòng)設(shè)定4.0 mm/s高報(bào)、6.0 mm/s高高報(bào)，風(fēng)機(jī)軸承6.0 mm/s高報(bào)、10.0 mm/s高高報(bào)。當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)值異常時(shí)，某個(gè)值就會(huì)報(bào)警。微機(jī)在線監(jiān)控就會(huì)發(fā)出信號(hào)提示或聲音報(bào)警，電機(jī)前后端軸承振動(dòng)，風(fēng)機(jī)前后端振動(dòng)，不同的缺陷和故障，引起振動(dòng)方式也不同。振動(dòng)能客觀地反映電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量和診斷，是掌握其運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)現(xiàn)故障的重要手段。測(cè)振儀器與測(cè)量點(diǎn)應(yīng)接觸良好，當(dāng)測(cè)振儀出現(xiàn)周期性穩(wěn)態(tài)擺動(dòng)時(shí)，應(yīng)讀取其最大值。

實(shí)際工作中，經(jīng)常出現(xiàn)高報(bào)甚至高高報(bào)。如圖1所示：

3#高爐通風(fēng)除塵系統(tǒng)電氣設(shè)備主要由1臺(tái)2 500 KW和2臺(tái)3 150 KW高壓電機(jī)組成。在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了風(fēng)機(jī)突然停機(jī)現(xiàn)象。出鐵場(chǎng)除塵2#除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)（3 150 KW）出現(xiàn)前端徑向振動(dòng)值多次波動(dòng)峰值超過(guò)10 mm/s，自動(dòng)化檢查后未見(jiàn)異常，后正常微機(jī)。梯形圖如圖2所示：

微機(jī)畫(huà)面顯示風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)、電機(jī)軸承振動(dòng)、故障報(bào)警，但電氣、微機(jī)、儀表、機(jī)械維檢人員檢查線路、設(shè)備未見(jiàn)異常，重新啟動(dòng)后設(shè)備運(yùn)行正常。存在重大設(shè)備隱患。且頻繁啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，操作時(shí)間長(zhǎng)。從微機(jī)趨勢(shì)圖上并未發(fā)現(xiàn)有振動(dòng)值過(guò)高記錄，均無(wú)異常顯示。程序顯示為風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)值高致使保護(hù)動(dòng)作。

原因分析為：因電機(jī)振動(dòng)值受過(guò)往車輛，環(huán)境影響極大，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)高2 m，電機(jī)本身高5 m，當(dāng)外界微小干擾信號(hào)過(guò)來(lái)，如火車?guó)Q笛，汽車?guó)Q笛，火車行走振動(dòng)。汽車拐彎，加大油門(mén)產(chǎn)生嗡嗡聲，高爐放風(fēng)等都會(huì)引起振動(dòng)值的突然變化，在電機(jī)振動(dòng)曲線上明顯反映出來(lái)。高壓大風(fēng)機(jī)在野外工作，受環(huán)境和附近移動(dòng)設(shè)備的影響，通訊線路極易受到干擾，產(chǎn)生瞬間脈動(dòng)信號(hào)。因程序上振動(dòng)值、溫度信號(hào)采集取樣周期為1 s。瞬間信號(hào)雖不被記錄，但足以使程序檢測(cè)到而動(dòng)作。此外，檢測(cè)裝置中的信號(hào)以電流形式傳輸，在傳輸過(guò)程中不可避免受到線路本身制約產(chǎn)生畸變。判定為假信號(hào)干擾所致。如圖3所示：

3 干擾信號(hào)的消除

干擾信號(hào)的出現(xiàn)，意味著傳感器的靈敏度高，但干擾信號(hào)過(guò)于強(qiáng)大將把有用信號(hào)湮沒(méi)。除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)一般運(yùn)行頻率40-42 Hz轉(zhuǎn)速為590±30轉(zhuǎn)/min。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：在0.1～5 s中，0.1 s時(shí)間過(guò)短，干擾信號(hào)來(lái)不及消除，5 s時(shí)間又過(guò)于長(zhǎng)，不利于問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)，采取2 s延時(shí)既不屏蔽有用信號(hào)，又將干擾信號(hào)消除。

最終采取信號(hào)延時(shí)方式來(lái)消除?，F(xiàn)將出鐵場(chǎng)除塵1#除塵風(fēng)機(jī)軸承、電機(jī)軸承、定子溫度和振動(dòng)值每個(gè)信號(hào)加2 s延時(shí)，真正的故障信號(hào)會(huì)保持下來(lái)，而干擾信號(hào)會(huì)消失，來(lái)屏蔽假信號(hào)。即再出現(xiàn)報(bào)警，即為設(shè)備或通訊線路出現(xiàn)故障，有實(shí)際問(wèn)題出現(xiàn)。自加裝延時(shí)改進(jìn)以來(lái)，經(jīng)運(yùn)行檢驗(yàn)效果不錯(cuò)，干擾信號(hào)拒之門(mén)外。大大減少了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨后對(duì)出鐵場(chǎng)除塵2#風(fēng)機(jī)也進(jìn)行了改進(jìn)。非故障停機(jī)現(xiàn)象大為減少。如圖4所示：

4 結(jié) 語(yǔ)

設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，因設(shè)備本身原因或外部因素影響會(huì)出現(xiàn)信號(hào)采集工作出現(xiàn)偏差和誤報(bào)警。出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)查找出原因所在。需要有良好的責(zé)任心，和敏感的數(shù)據(jù)分析處理技能。加強(qiáng)日常點(diǎn)檢工作的到位，消除排除設(shè)備本身原因。通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析判斷和處理，找出干擾源頭，掌握問(wèn)題的本質(zhì)，這種方法值得借鑒應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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