系統干擾信號的判定與消除方式優化

摘 要：環保系統在企業中已引起足夠的重視，如除塵系統不能夠正常運轉，那將直接影響到生產系統的正常運轉。電動機的產生振動和溫度變化原因復雜，要準確判斷產生故障的部位和振動產生的原因，必須采用科學正確的方法來分析診斷，這樣才能準確發現設備隱患，及時采取相應的處理措施。

關鍵詞：振動；干擾；延時；峰值；高高報

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）6-0009-02

安鋼煉鐵廠3#高爐除塵系統采用大風機除塵系統，數據收集狀態在線監測，隨時對設備振動特性量、溫度變化量進行收集、分析、以便能早期發現設備故障隱患，更好的對設備實行狀態檢修維護，保證系統的穩定運行。

1 概 述

電動機的主要組成是葉片、主軸、電機。這些設備的好壞決定了除塵電動機是否可以正常工作。除塵風機電機在軸瓦上安裝有測振、測溫裝置。振動傳感器依靠震動產生形變，從而產生微弱的電流信號，經過合適的放大和整形，輸出可以檢測到的幅度信號。振動信號的采集是所有大型設備中，不可缺少的部分，基于壓電式傳感器的優點，將其應用在測量測量發電機的振動中，使得設備中控制系統的信號采集精確與穩定，確保了控制系統良好的首要前提，壓電式傳感器在實際應用中，監測信號準確，減少了除塵電動機的停機時間和生產的損失，降低了維修成本，同時提高了設備的可靠性。傳感器采集的信號傳給PLC，通過軟件進行編程與判斷，可以準確的判斷發電機的振動是否超差。避免電機長期運行在高振下，及時處理問題，進行維護。

在使用測振傳感器系統進行測量過程中需要注意安裝支架要穩定，傳感器一般比較精確，如果安裝不正確，會給結果造成的誤差較大，目前我廠采用的測振傳感器比較成熟，穩定，精度高。測振動的傳感器系統核心部件是SEKSONICS LTD，測量溫度用的是WZPK2-3365，該測振傳感器系統可以對設備進行實時監測。裝備在生產設備的軸瓦上，與計算機相連，在生產中對設備振動、溫度情況實時監控，設備的振動、溫度數據可通過計算機處理直觀顯示。具有精準，靈敏、熱響應時間快、質量穩定、使用壽命長等優點。

2 干擾信號的判定

測量方法是測振儀在電動機兩端的軸向，水平和徑向各點上進行測量，并檢查其振動值是否超過允許限值。現風機電機軸承振動設定4.0 mm/s高報、6.0 mm/s高高報，風機軸承6.0 mm/s高報、10.0 mm/s高高報。當電機出現振動值異常時，某個值就會報警。微機在線監控就會發出信號提示或聲音報警，電機前后端軸承振動，風機前后端振動，不同的缺陷和故障，引起振動方式也不同。振動能客觀地反映電機的運行狀態，對電動機的振動進行測量和診斷，是掌握其運行狀態和發現故障的重要手段。測振儀器與測量點應接觸良好，當測振儀出現周期性穩態擺動時，應讀取其最大值。

實際工作中，經常出現高報甚至高高報。如圖1所示：

3#高爐通風除塵系統電氣設備主要由1臺2 500 KW和2臺3 150 KW高壓電機組成。在運行過程中出現了風機突然停機現象。出鐵場除塵2#除塵風機電機（3 150 KW）出現前端徑向振動值多次波動峰值超過10 mm/s，自動化檢查后未見異常，后正常微機。梯形圖如圖2所示：

微機畫面顯示風機軸承振動、電機軸承振動、故障報警，但電氣、微機、儀表、機械維檢人員檢查線路、設備未見異常，重新啟動后設備運行正常。存在重大設備隱患。且頻繁啟動時對電網造成沖擊，操作時間長。從微機趨勢圖上并未發現有振動值過高記錄，均無異常顯示。程序顯示為風機軸承振動值高致使保護動作。

原因分析為：因電機振動值受過往車輛，環境影響極大，風機基礎高2 m，電機本身高5 m，當外界微小干擾信號過來，如火車鳴笛，汽車鳴笛，火車行走振動。汽車拐彎，加大油門產生嗡嗡聲，高爐放風等都會引起振動值的突然變化，在電機振動曲線上明顯反映出來。高壓大風機在野外工作，受環境和附近移動設備的影響，通訊線路極易受到干擾，產生瞬間脈動信號。因程序上振動值、溫度信號采集取樣周期為1 s。瞬間信號雖不被記錄，但足以使程序檢測到而動作。此外，檢測裝置中的信號以電流形式傳輸，在傳輸過程中不可避免受到線路本身制約產生畸變。判定為假信號干擾所致。如圖3所示：

3 干擾信號的消除

干擾信號的出現，意味著傳感器的靈敏度高，但干擾信號過于強大將把有用信號湮沒。除塵風機電機一般運行頻率40-42 Hz轉速為590±30轉/min。經過多次現場試驗：在0.1～5 s中，0.1 s時間過短，干擾信號來不及消除，5 s時間又過于長，不利于問題的發現，采取2 s延時既不屏蔽有用信號，又將干擾信號消除。

最終采取信號延時方式來消除?，F將出鐵場除塵1#除塵風機軸承、電機軸承、定子溫度和振動值每個信號加2 s延時，真正的故障信號會保持下來，而干擾信號會消失，來屏蔽假信號。即再出現報警，即為設備或通訊線路出現故障，有實際問題出現。自加裝延時改進以來，經運行檢驗效果不錯，干擾信號拒之門外。大大減少了操作工的勞動強度。隨后對出鐵場除塵2#風機也進行了改進。非故障停機現象大為減少。如圖4所示：

4 結 語

設備在運行過程中，因設備本身原因或外部因素影響會出現信號采集工作出現偏差和誤報警。出現問題要及時查找出原因所在。需要有良好的責任心，和敏感的數據分析處理技能。加強日常點檢工作的到位，消除排除設備本身原因。通過對問題的分析判斷和處理，找出干擾源頭，掌握問題的本質，這種方法值得借鑒應用。

參考文獻：

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