在混凝土生產工藝過程中,使用配料監控係統進行生料配料是極其重要的環節,它不僅製約著熟料的產量,而且還影響著混凝土熟料的煆燒質量,乃至出廠混凝土的品質。因此,在目前各水泥廠普遍采用微機配料控製係統的生產工藝過程中,預防微機監控係統免受各方麵的幹擾,保護微機配料係統正常、可靠地運行,顯得十分重要。針對目前混凝土生料配料中遇到的幹擾問題,我們進行了長期現場觀察與研究,並在焦作礦務局第一水泥廠的生料配料改造項目中采取了適當的防幹擾措施,效果良好。

微機監控係統幹擾源及危害 
該水泥廠生料配料監控係統為分級分布式結構,上位機采用PC-386作為管理機,下位機采用8031單片機完成數據采集及過程的控製,上下機之間采用串行通訊,下位機采用了STD總線,信號用壓力傳感器采集,執行元件為恒速秤與電振機。 
為優化該微機監控係統設計及便於管理,微機室設置在配電房一角,並實行隔離,距電網測控儀表、生料磨電控係統不足10m。因此,各種強幹擾直接或間接地影響著生料配料係統的正常工作。這些強幹擾源主要來自:電網的波動、大型用電設備(如磨機)的啟停、高壓設備(如高壓靜電除塵器)和各種開關的電磁輻射。電磁幹擾均以脈衝的形式從三條主要渠道竄入微機監控係統。另外,因為現場維護人員素質不高,對監控係統認識不足,人為幹擾也嚴重影響著該係統的正常運行,主要表現在:配料設備維護、調試不當;操作出現錯誤,輸入錯誤信息兩方麵。

電磁抗幹擾方法 
2.1 供電係統的抗幹擾方法 
2.1.1 微機係統單獨供電或采用儀表電源 
微機自動配料係統獨立供電是避免電源汙染的有效方法,但限於各水泥廠條件一般難以實現,而借助儀表電源則很方便。儀表電源與動力電源采用分相單獨供電,波動相對較小,其三相供電變壓器有良好的接地,三相不平衡電源對微機係統影響很小。 
2.1.2 使用交流穩壓器、隔離變壓器、濾波器 
水泥廠電源電壓的波動常在200～250V,因此,微機係統的供電必須經過交流穩壓器穩壓,而後再經過隔離變壓器及高頻濾波器,這樣可有效地抑製電網竄入的高頻幹擾。我們采用了一個1∶1的隔離變壓器,已取得了滿意效果;必要時也可使用兩個2∶1的隔離變壓器,采用一降一升的接法,實現兩次隔離。高頻濾波器對50Hz的市電影響很小,而對高頻幹擾成分具有很強的抑製能力。隔離變壓器與濾波器的屏蔽層應良好地接地。

2.1.3 采用高精度的穩壓電源 
上位機采用市售微機專用穩壓源UPS供電;下位機采用市售仿真器專用電源,其組數、規格較齊全,指示較高。 
2.2 過程通路的抗幹擾方法 
2.2.1 對輸入信號進行濾波 
該監控係統中,采集的信號是來自各恒速秤上壓力傳感器輸出的mV級小信號。因生產現場信號線與動力線、照明線並排布置,距離很近,在長距離傳輸中極易受到幹擾而產生波動,故信號線采用了屏蔽補償導線,信號線用金屬管與動力線隔離。此外,在每路信號的輸入端接入濾波網絡。

2.2.2 應用光電耦合器進行隔離 
采用光電耦合器可以將下位機與前向、後向通道的幹擾聯係切斷,因為光電耦合器的動態輸入電阻低,輸入輸出間的絕緣電阻大,雜散電容小,能有效地防止尖峰脈衝及各種噪聲幹擾信號進入下位機與上位機,大大提高過程通道的信噪比。該係統下位機在選用各種模板時,優先采用了全浮空STD總線模板。 
2.2.3 加強保護方法 
為了防止強幹擾進入前向通道,經放大後損壞采/保電路及A/D轉換器,故在放大器的輸出端並接穩壓管2CW51,利用穩壓管的擊穿特性實現保護。 
2.2.4 合理布線,正確接地 
為了減小幹擾,布線的原則是直流分開,強弱分開,輸入與輸出分開,模擬與數字信號分開,接地按以下原則:模擬地接模擬地、數字地接數字地,然後一點相接聯到穩壓電源的零電位點上。在切換板及轉換板的一些關鍵點接退耦合電容。 
2.3 防止空間幹擾的方法 
對該配料監控係統的上位機、下位機、I/O板、A/D、D/A板等均位於金屬機箱內,機箱外殼用粗銅線接到儀表係統的地線上,但絕對不許接到電網的保護地線上。 
 

係統軟件抗幹擾方法 
4.1 用數字濾波程序 
由於從壓力傳感器傳來的信號變化很快,屬脈衝參數,對速度要求較高,故采用了加權平均濾波方法,進一步降低異常幹擾因素,並適當加大了采集個數N及濾波異常值的個數,抗幹擾效果明顯。 
4.2 增加越限報警程序 
因配料現場、生產情況千變萬化,如料倉下料、電振機、電機出現故障,衝料等異常幹擾,必須能在正常生產中加以識別,通知值班人員立即著手處理。正常後報警信號自動解除,生產正常進行。 
4.3 置“陷井”,防止程序“跑飛” 
該配料係統控製主程序由各程序模塊組成,模塊間均有一定的存儲空間,程序存儲器也有一定的剩餘空間,這些均用NOP指令填滿。在適當的單元插入LJMP STADT指令,一旦強幹擾使程序進入這些空間,能自動重新啟動,進入正常工作。 
4.4 引入看門狗計時器功能 
通過程序設置計時長度為2s。由2s計時到產生非屏蔽中斷。在主程序中每隔一段程序(程序執行時間小於2s),插入看門狗計時器複位程序。當程序正常運行時,由於看門狗計時複位,不產生非屏蔽中斷。當程序運行失常,使看門狗不能及時複位,就會引起非屏蔽中斷。在非屏蔽中斷程序中使指令計算器PC指向程序入口,強行拉回,使程序恢複正常運行。現場運行證明,該功能的引入的確起到了防死機作用。 
本配料係統采取的抗幹擾方法,取得了令人滿意的效果。 

人為幹擾的預防方法 
3.1 操作幹擾預防方法 
該廠生料配料係統的操作維護人員及管理人員,技術水平不高,處理生產現場的能力有限;另外,該監控係統需要輸入的技術參數上百個,一旦出現誤操作,將嚴重幹擾該係統的正常生產,甚至使該係統癱瘓,故在操作管理方麵采取了如下方法: 
1)製定嚴格的操作規程,並定期進行K8凯发大酒店天生赢家強化; 
2)進行生產實際操作,不熟練者,不準上崗; 
3)加強配料控製室的人員管理,無關人員一律不得進入,上崗者一律持證; 
4)在配電櫃與微機監控係統之間加設了異常掉電保護裝置,避免出現異常情況而造成重大事故； 
5)對職工進行技術培訓,以老帶新,實行傳幫帶。 
3.2 設備維護幹擾預防方法 
因信號的來源環境十分惡劣,且該係統運轉率一般在80%以上,因此係統的正常維護十分重要。配料倉下動力設備主要是:恒速秤、電振機等。秤體長期積灰,電機的長期運轉,潤滑油的減少,皮帶上的積灰及跑偏,電振機給料不均等因素,均會使傳感器產生錯誤或突變信號,產生直接幹擾,為此對配料倉下有關設備製定了如下管理方法: 
1)秤體清灰每班進行一次; 
2)傳感器的校零及去皮重每班進行一次; 
3)電振機的維護、恒速秤皮帶調偏采取每20min巡回製度; 
4)每月進行一次恒速秤的加油、維護。 

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