輸送鏈打滑回路改造問題研究

【摘? 要】在一起干式除渣系統輸送鏈斷鏈事故原因分析過程中，對輸送鏈打滑回路存在若干問題的研究，并提出解決方案，詳細闡述了光電開關在輸送鏈打滑回路中的應用及直流24V光電開關帶載能力問題，經過打滑回路改造徹底解決打滑保護拒動問題，保證干式除渣系統安全可靠運行。

【關鍵詞】打滑;光電開關;帶載能力

2012年1月15日某電廠干式除渣系統輸送鏈發生斷鏈事故，輸送鏈設置斷鏈、打滑保護，斷鏈保護由于設置不合理導致保護拒動，打滑保護由直流24V光電開關加24V直流中間繼電器構成，回路存在嚴重缺陷。

1 原因分析

輸送鏈原有打滑回路采用直流24V光電開關檢測輸送鏈電機軸部感應裝置完成，直流24V光電開關輸出端接直流24V中間繼電器K1，K1兩常開接點一個接通跳閘中間繼電器K12，一個向DCS分散控制系統 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM發輸送鏈打滑信號。原回路中存在的問題有：

（1）輸送鏈運行中，輸送鏈電機軸部感應裝置勻速轉動，光電開關呈周期性導通狀態，理論下光電開關輸出端負載K1應在勵磁、失磁狀態間不斷轉換，跳閘回路與信號回路頻繁接通。

（2）在對打滑回路進行反復試驗中，測得直流24V光電開關導通狀態下輸出端電壓在14.6～18.1V間波動，而24V直流中間繼電器動作電壓大于等于19.2V，導致光電開關導通時直流中間繼電器K1無法動作，打滑保護無法啟動。

（3）依照原打滑保護回路，當輸送鏈正常停運時，直流24V光電開關處于輸送鏈電機軸部感應裝置感應區內，光電開關導通，跳閘回路持續接通，輸送鏈將無法正常啟動。

原輸送鏈打滑保護在設計初期未充分考慮直流24V光電開關帶載能力差的因素，在回路設計上欠缺考慮，致使打滑保護長期失效。

2 解決方案

2.1 光電開關簡介

光電開關（光電傳感器）是光電接近開關的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發射器上轉換為光信號射出，接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。[1]

多數光電開關選用的是波長接近可見光的紅外線光波型。光電開關一般分為（1）漫反射式光電開關：它是一種集發射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物體經過時，物體將光電開關發射器發射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關就產生了開關信號，當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電開關是首選的檢測模式;（2）鏡反射式光電開關：它亦集發射器與接收器于一體，光電開關發射器發出的光線經過反射鏡反射回接收器，當被檢測物體經過且完全阻斷光線時，光電開關就產生了檢測開關信號;（3）對射式光電開關：它包含了在結構上相互分離且光軸相對放置的發射器和接收器，發射器發出的光線直接進入接收器，當被檢測物體經過發射器和接收器之間且阻斷光線時，光電開關就產生了開關信號，當檢測物體為不透明時，對射式光電開關是最可靠的檢測裝置;（4）槽式光電開關：它通常采用標準的U字型結構，其發射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經過U型槽且阻斷光軸時，光電開關就產生了開關量信號，槽式光電開關比較適合檢測高速運動的物體，并且它能分辨透明與半透明物體，使用起來安全可靠;（5）光纖式光電開關：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光線，可以對距離遠的被檢測物體進行檢測，通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。[2]

2.2 方案一

（1）在光電開關直流24V電源處串入輸送鏈運行接點，輸送鏈運行時打滑保護投入運行，停運時打滑保護同時退出運行。

（2）為了增加直流24V光電開關帶載能力，在光電開關輸出端加裝三極管信號放大回路，保證輸出端有足夠帶載能力。

（3）將直流中間繼電器K1更換為直流時間繼電器，增加一定延時，躲過輸送鏈正常運行時光電開關處于電機軸部感應裝置感應區內的固有時間，避免了跳閘回路與信號回路頻繁接通現象的發生。

（4）由于改造后在光電開關電源端串入輸送鏈運行接點，當輸送鏈因打滑跳閘時，光電開關在輸送鏈跳閘時同時失電，時間繼電器失磁，至DCS打滑信號無法保持，不利于運行人員事故分析，因此需增加信號繼電器，保證打滑信號持續穩定上傳DCS。

2.3 方案二

（1）將原有直流24V光電開關更換為交流220V光電開關，從根本上解決光電開關帶載問題。

（2）在光電開關交流220V電源處串入輸送鏈運行接點，輸送鏈運行時打滑保護投入運行，停運時打滑保護同時退出運行。

（3）將直流中間繼電器K1更換為交流220V時間繼電器，增加一定延時，躲過輸送鏈正常運行時光電開關處于電機軸部感應裝置感應區內的固有時間，避免了跳閘回路與信號回路頻繁接通現象的發生。

（4）由于改造后在光電開關電源端串入輸送鏈運行接點，當輸送鏈因打滑跳閘時，光電開關在輸送鏈跳閘時同時失電，時間繼電器失磁，至DCS打滑信號無法保持，不利于運行人員事故分析，因此需增加信號繼電器，保證打滑信號持續穩定上傳至DCS。

經過多次反復試驗與理論研究，結合現場實際運行情況，方案一中三極管信號放大回路受安裝位置限制無法實施，且直流24V光電開關經三極管信號放大回路后輸出信號需經長距離輸送至控制箱內，可靠性大打折扣;方案二將原有直流24V回路全部拆除更換為交流220V回路，直流24V光電開關與直流24V中間繼電器更換為交流220V光電開關與交流220V時間繼電器，雖回路變更較大，且元件更換較多，但可從根本上消除上述缺陷，保證打滑保護可靠運行，因此現場采用方案二對回路進行改造。

2.4 現場調試

打滑保護回路改造完成后，需對光電開關與輸送鏈電機軸部感應裝置位置合理設置，使光電開關在處于感應區內部時能可靠觸發導通，時間繼電器延時需經現場實際測量取得，使輸送鏈電機處于投運狀態，實際測量光電開關從進入軸部感應裝置感應區到出軸部感應裝置感應區的時間，時間繼電器延時在此時間基礎上增加1秒，所有設置完成后實際模擬輸送鏈打滑，保護可靠動作，信號可靠上傳后投入運行。

3 結束語

干式除渣系統輸送鏈打滑回路改造完成投運后，打滑保護正常可靠運行，保護正確動作一次，未發生誤動、拒動事件，方便運行操作，利于檢修維護，保證了輸送鏈的安全穩定運行。經過此次打滑回路改造，為正確反映皮帶、鏈條等打滑狀態提供了一種投入小、容易實施的保護方案。

參考文獻：

[1] 齊占慶，王振臣.電氣控制技術[M].北京：機械工業出版社，2002.

[2] 王兆義，小型可編程控制器實用技術[M].北京：機械工業出版社，2002.

作者簡介：

孟新（1982-），男，本科，工程師，主要從事電氣二次技術管理工作。E-mail：80984420@qq.com

（大唐渭河熱電廠）