工控人之干擾囧途

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯工控人之干擾囧途 記得是2003年初春的4月。在天竺某高檔別墅物業(yè)小區(qū)承接了一生活用水的變頻恒壓改造的工程。主要工藝功能是，潛水泵從地下抽水到源水池。凈化泵抽取源水池水送入凈化設備，凈化后成品水儲存在清水池。主泵從清水池取水恒壓供應用水末端。源水池和清水池設有水位檢測，靜壓水位傳感器探測水位送至數顯表，數顯表的凹凸水位輸出點掌握潛水泵和凈化泵啟停，主泵是變頻器恒壓掌握。在十年前，即使對一個只有35年閱歷的工程師，變頻恒壓供水也是個手到擒拿的項目。我知道改造項目關鍵的是老系統(tǒng)原理、狀態(tài)的理解和把握，前期老系統(tǒng)資料的收集、整理、理解和現場技術狀態(tài)的摸底，我始終謹

2、慎當心。雖然原始資料殘缺簡陋，經過現場親自查線對點，還原出原理圖后，我心里踏實了。設計、出圖、生產、現場安裝，直到主掌握盤、幾個掌握箱與現場線路及設備對接完成，都在我方案之內，至于軟件問題不在話下，我的心情一派陽光明媚。plc信號I/O對點，hmi變量查對、下載程序，調試，投入試運行，我只用了半天多點的時間就搞定軟件。模擬水池液位，系統(tǒng)顯示和工作規(guī)律正常。水泵凹凸液位工作規(guī)律正常。運行！變頻器不出所料地按我的設想歡樂地工作起來，修改壓力設定，嗯，PID跟蹤正常。分時段工作參數切換，切換正常。調試順當得讓我有點躊躇滿志了。突然，“水池水位怎么老變？”，用戶主管經理看著水位數顯表不解的嚷道。在大伙

3、寧靜認真觀看設備運行的氛圍里，這聲音顯得很唐突。我放下手頭的事走了過去。儀表的數顯值隨機的跳動著，干擾？我有點不心甘認定它的到了。停變頻，數顯值立即穩(wěn)如泰山。沒錯，就是干擾，該死的東西。問題出在哪里呢？我起初不甘心承認是干擾，是由于設計階段我已經賜予了高度重視。從設置隔離變壓器給掌握器和儀表供電、屏蔽電纜傳輸信號、屏蔽層接地，我盡力按設計規(guī)范防著干擾這個巫賊，而且在配盤生產工藝和安裝過程中也強調落實了?？伤趺催€是來了呢？沒什么大不了，應用變頻器遇到干擾也不是第一次。我此時心里雖然有點不太快，總的來講還是藐視眼前的這點困難。唉，數顯表到端子排的連接是柜內配線，沒有屏蔽，這是馬腳？！我首先從簡潔

4、處入手。我心想可能性很大，看來問題解決不遠了。我迫不及待地更換為屏蔽電纜，然而數顯值跳動依舊濤聲照舊。絕望。接著常規(guī)地降低變頻器的調制頻率，有影響，但還沒找到問題的癥結。調制頻率越高，數顯值毛刺越多，閃耀的頻率也越快。但數值的跳動還是那個跳，我的愁還是那個愁。無趣。會不會是隔離變壓器的N懸空造成的呢？我連續(xù)著我的捉蟲工作。由于水站建設的比較早，接地系統(tǒng)還是老系統(tǒng)常用的TN-C系統(tǒng)。設計階段，用戶溝通時曾提示小區(qū)變壓器的三相不肯定平衡，以前曾由于N相帶電導致消防監(jiān)控系統(tǒng)特別。正由于用戶的提示，我才特意增設了隔離變壓器。這怎么還成為敗筆了呢。拆除隔離變壓器，工作電源懸空N直接接入供電變壓器的PEN

5、。數顯表跳字的確有改善，但很明顯，干擾依舊存在。這流氓兔現在成了跳跳虎攔在了我的面前。難過。莫非是儀表濾波沒處理好？這款產品用過幾次，還沒有過劣跡啊。救命要緊，求助供貨商。我盼望這是我的救命稻草。供貨商很夠意思，其次天就派來了工程師。一番換表、換電路板、調儀表工作參數，折騰了大半天，一切枉然。測試試驗確認了儀表顯示跳字不是濾波的問題。經過此番折騰發(fā)覺，表的顯示值不僅跳動，而且表的指示值比變頻器停止狀態(tài)的數有一點點增加，雖然不大，但的確存在，而且不是水池液位的結果。無奈。變頻器是干擾源，這是無疑的。莫非還必需加進消失電抗器？眼看我的處置方法一招招落空，可能上的手段越來越簡單。我開頭有點惱火了?？?/p>

6、著兩塊數顯表像跳跳虎一樣跳個不停，我真有點氣不打一處來。加電抗器確定能抑制干擾，能否根除沒把握。但在沒儀器測試的狀況下，只得現實點硬著頭皮訂貨試一試?？紤]到前期捉蟲已經消耗了好幾天工期，訂貨又有周期，擔憂解決問題耗時太長。我一不做二不休，干脆進出線電抗我都給配上。焦躁擔心地等了個把星期，電抗器訂貨來了。我們殷切地將進出線電抗接入系統(tǒng)?？伞⒖?、可是，電抗器還是沒能制服跳跳虎。我當時真是那個無望啊?！袄罟ぐ?，實在沒方法就算了。反正不影響使用。我們這地靠近機場，電磁環(huán)境的確很怪的呀?！笨蛻糁鞴芙浝硪娢覀冃量嗔税雮€多月仍一籌莫展，寬容我們說道。我聽了很不是味道。雖然對客戶的寬容，我心里有一份感動。同時

7、，我更劇烈的是油然而生一種顏面掃地的羞辱。我怎能放棄，我絕不放棄！這只跳跳虎如此讓我尷尬，我豈能放過它。安裝測試電抗器當晚，經過了無望的煎熬之后，我反而進入到一種前期未有的冷靜當中。我認真回顧梳理了整個設計、器件選型、生產、安裝調試、干擾排查全過程。排查測試讓我熟悉到變頻器是干擾源，且干擾因線路連接耦合和空間輻射傳遞過來的成分更多一些，本系統(tǒng)的地在干擾中的影響是次要因素。這就意味著問題的癥結就在從數顯表到液位傳感器這段線路上?？蛇@段線路依次也就只有數顯表、屏蔽電纜、液位變送器和拖著近幾米長輸出電纜的靜壓液位探頭。這么簡潔的線路，它又會有什么問題呢？數顯表已經測試過了，那明天就從液位變送器和探頭

8、著手。我想不出其中緣由，就實行排解法。其次天我預備大干一場。依據前一晚的思路，我預備了信號發(fā)生器等一系列的工具，尤其還選購了一套變送器與液位探頭集成為一體的液位計，這是我選型時因價格緣由放棄的型號。為了確定前晚思路方向無誤，我首先嘗試接入一體化的液位探頭。沒曾想喜從天降，一次和二次儀表一體化的液位計像安有定海神針一樣穩(wěn)如泰山，不再神經質一般閃跳不停。大伙興奮地在相互慶賀找到問題的根了，可我愣住了。前期的折騰和突如其來的勝利，讓我不敢信任眼前的事實。喜從天降也讓我陷入到深深的自責和內疚當中。想當時，器件選擇時因一體化液位計技術集成度高、價格高，我有意棄選。因我沒有理解到一二次儀表集成一體化的意義

9、，致使工程調試消失反復和皺折，我的心情是又悔又惱，五味具呈。認真分析，數顯表跳字的根源是水池靜壓液位計選型錯誤，傳感器一次和二次儀表分立是信號采集的致命弱點，尤其是在變頻器應用環(huán)境里。變頻器的干擾通過輻射和線路耦合，經數顯表、屏蔽電纜、液位變送器等線路及其天線效應發(fā)送出來，雖然電纜經穿管地下走了近十米，然而液位探頭及電纜作為天線接收了變頻器輻射出來的干擾，更致命的是變送器又放大和強化了這些天線接收到的干擾信號，致使液位信號和干擾混為一體無法濾除。而對變送器和探頭一體化的液位計，干擾雖然存在，但因一二次儀表一體化，沒有了干擾接收的天線，干擾無法進入二次儀表，因此被隔離在系統(tǒng)之外。傳感器一二次儀表分立和集成一體化是兩種常見的狀態(tài)，各有其特性和適用領域，都是滿意實際應用的必需。以前分立的溫度變送器應用閱歷固化了我的一些錯誤熟悉，我在設計和器件選型階段沒有充分理解熟悉這一點，不僅導致器件選型出錯，同時也衍生出調試的技術盲區(qū)。問題出在調試階段，但根源還是在設計的認知上。嚴謹細致的設計是產