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      某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量信號(hào)異常故障分析

      2019-07-09 01:03:44魏昌淼馬憲智
      燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù) 2019年2期
      關(guān)鍵詞:插頭燃?xì)廨啓C(jī)端子

      魏昌淼 ,彭 濤,馬憲智

      (1. 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇三研究所無錫分部,江蘇 無錫 214151;2. 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇三研究所,哈爾濱 150036)

      燃?xì)廨啓C(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、較高的熱效率、緊湊的結(jié)構(gòu)布局及良好的可靠度與長(zhǎng)久的使用壽命等優(yōu)勢(shì),近年來在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、動(dòng)力、冶金等領(lǐng)域的不斷拓展,燃?xì)廨啓C(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域也得到長(zhǎng)足發(fā)展[1-2]。隨著燃?xì)廨啓C(jī)的廣泛應(yīng)用,控制方式也經(jīng)歷了長(zhǎng)足的發(fā)展,其中開關(guān)量邏輯控制廣泛應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)控制領(lǐng)域[3],本文針對(duì)的某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)在控制方面采用開關(guān)量及模擬量?jī)煞矫婵刂?,其中開關(guān)量控制涉及到燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定工作所需的燃油壓力點(diǎn)、滑油壓力點(diǎn)、各電磁閥的執(zhí)行控制、各位置開關(guān)的反饋等方面。開關(guān)量反饋參與燃?xì)廨啓C(jī)控制邏輯,反饋任何異常進(jìn)而導(dǎo)致控制系統(tǒng)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)狀態(tài)判斷出現(xiàn)誤差,會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)降工況甚至停機(jī);若開關(guān)量指令信號(hào)傳輸異常會(huì)造成電磁閥不動(dòng)作,嚴(yán)重影響燃?xì)廨啓C(jī)的安全運(yùn)行。針對(duì)開關(guān)量故障,余曉龍等提出了開關(guān)量輸出板必須具備的幾個(gè)特殊安全防范功能,提高了開關(guān)量輸出板動(dòng)作可靠性[4],林立新等在深入分析和比較國(guó)內(nèi)電力機(jī)車的結(jié)構(gòu)和控制原理的基礎(chǔ)上,提出了SS7E電力機(jī)車開關(guān)量智能故障機(jī)制[5]。

      本文根據(jù)某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量信號(hào)反饋及開關(guān)量信號(hào)指令執(zhí)行原理出發(fā),結(jié)合燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行實(shí)際故障,總結(jié)出開關(guān)量信號(hào)故障的排查措施。

      1 某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量信號(hào)工作原理

      燃?xì)廨啓C(jī)作為一種高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械,需要滑油來潤(rùn)滑、冷卻軸承,若滑油壓力過低將造成軸瓦的燒損,對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)本體有重要安全影響;若燃油進(jìn)口壓力過低會(huì)造成燃油泵的磨損以及燃燒室熄火、燃燒脈動(dòng)等故障。某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)采用壓力信號(hào)器方式來判斷各壓力值,當(dāng)壓力高于信號(hào)器規(guī)范值時(shí),信號(hào)器閉合。某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量反饋原理如圖1所示,當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)本體上管路壓力達(dá)到壓力信號(hào)器動(dòng)作值,壓力信號(hào)器閉合后,開關(guān)量信號(hào)控制回路接通,控制系統(tǒng)內(nèi)部開關(guān)量采集模塊采集到該信號(hào),開關(guān)量采集模塊將該信號(hào)送入CPU邏輯判斷,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)控制。

      圖1 開關(guān)量反饋工作原理圖

      燃?xì)廨啓C(jī)包含多個(gè)附屬系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定工作,主要包括燃燒霧化、燃油供應(yīng)、防喘振等附屬系統(tǒng),這些系統(tǒng)的功能是通過一系列電磁閥的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。該工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)通過開關(guān)量指令的輸出來實(shí)現(xiàn)各對(duì)應(yīng)電磁閥的動(dòng)作,從而控制燃?xì)廨啓C(jī)各附屬系統(tǒng)。開關(guān)量指令輸出控制原理如圖2所示,當(dāng)某電磁閥需打開時(shí),CPU輸出開指令,開關(guān)量繼電器閉合,電磁閥控制回路接通,電磁閥得電,從而使所控制閥體打開,以實(shí)現(xiàn)各附屬系統(tǒng)功能。

      圖2 開關(guān)量輸出控制原理圖

      2 某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量信號(hào)故障案例

      本文針對(duì)的某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī),開關(guān)量控制包括開關(guān)量反饋,如滑油壓力值、燃油壓力值開關(guān)量信號(hào)器;包括開關(guān)量輸出量,如控制燃油管路吹掃電磁閥的開關(guān)量。本型燃?xì)廨啓C(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)過多次開關(guān)量信號(hào)故障,本文總結(jié)典型的開關(guān)量信號(hào)故障案例如下文所述。

      2.1 開關(guān)量反饋故障

      該型某臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)在一高工況連續(xù)運(yùn)行一周左右后,燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)面板突然顯示“燃?xì)廨啓C(jī)燃油泵前燃油壓力低”報(bào)警、“燃?xì)廨啓C(jī)甩負(fù)荷至空載保護(hù)”報(bào)警,隨后燃?xì)廨啓C(jī)甩負(fù)荷至空載工況。

      燃?xì)廨啓C(jī)降工況至空載工況后,就地壓力表顯示燃油壓力正常,運(yùn)行人員判斷這是一起典型的由于開關(guān)量信號(hào)出現(xiàn)異常,直接導(dǎo)致該型燃?xì)廨啓C(jī)降工況的故障。

      上述燃?xì)廨啓C(jī)降工況停機(jī)后,進(jìn)行以下檢查及分析(見圖1):

      (1) 檢查開關(guān)量信號(hào)線路,24 V電源正常。

      (2) 拔掉燃油壓力信號(hào)器所連接信號(hào)插頭,用線纜短路連接該信號(hào)插頭A1A2接線端子,控制系統(tǒng)檢測(cè)面板顯示該開關(guān)量信號(hào)仍然為0,此時(shí)排除燃油壓力信號(hào)器自身的故障。

      (3) 用線纜短路連接接線轉(zhuǎn)接盒的C1C2接線端子,控制系統(tǒng)檢測(cè)面板顯示該開關(guān)量信號(hào)仍然為0,此時(shí)排除接線轉(zhuǎn)接盒與燃油壓力信號(hào)器間的線路故障。

      (4) 通過以上各步驟的檢查,運(yùn)行人員判斷該故障可能為開關(guān)量采集板故障引起。拆檢該燃油壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)的開關(guān)量采集板,外觀檢查發(fā)現(xiàn)采集板有短路燒焦的跡象,更換該燃油壓力開關(guān)量采集板,控制系統(tǒng)檢測(cè)面板顯示該開關(guān)量信號(hào)為1,該故障至此排除。

      由此可歸納為這是一起開關(guān)量采集板故障引起的燃?xì)廨啓C(jī)降工況的故障。

      2.2 開關(guān)量指令信號(hào)故障

      該型某臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)按計(jì)劃起動(dòng),在起動(dòng)過程中監(jiān)控面板報(bào)“燃油未著火”報(bào)警,隨后控制系統(tǒng)執(zhí)行燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī),中斷起動(dòng)。

      上述燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)停機(jī)后,進(jìn)行以下分析及處置(見圖2):

      (1) 運(yùn)行人員查詢停機(jī)時(shí)歷史數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火時(shí),點(diǎn)火燃油壓力未建立,燃油供應(yīng)閥開反饋為0。運(yùn)行人員判斷燃油供應(yīng)閥未打開,無燃油供應(yīng)燃燒致使燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī)。

      (2) 檢查開關(guān)量信號(hào)線路,24 V電源正常。

      (3) 用線纜短路連接接線轉(zhuǎn)接盒的C1C2接線端子,燃油供應(yīng)電磁閥實(shí)際仍然未動(dòng)作,以此排除控制系統(tǒng)開關(guān)量繼電器存在故障。

      (4) 拔掉燃油供應(yīng)電磁閥所連接插頭,用線纜短路連接接線轉(zhuǎn)接盒的C1C2接線端子,在插頭B2/B3端子,用萬用表測(cè)量直流電壓顯示為12 V至15 V波動(dòng)。運(yùn)行人員以此判斷接線轉(zhuǎn)接盒至燃油供應(yīng)電磁閥插頭線路存在異常。

      (5) 檢查接線轉(zhuǎn)接盒至燃油供應(yīng)電磁閥插頭線路,發(fā)現(xiàn)該線路與箱裝體連接處插頭(B1/B4)存在松動(dòng)。緊固后,燃油供應(yīng)電磁閥工作正常。

      由此可歸納為這是一起連接插頭松動(dòng)致使開關(guān)量指令信號(hào)無法到達(dá)燃油供應(yīng)電磁閥引起的燃?xì)廨啓C(jī)未著火的故障。

      3 開關(guān)量信號(hào)故障排查及分析方法

      對(duì)某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)出現(xiàn)的兩種開關(guān)量典型故障進(jìn)行分析,總結(jié)出如下的開關(guān)量故障排查及分析方法。

      3.1 開關(guān)量反饋故障排查及分析

      開關(guān)量反饋故障往往造成燃?xì)廨啓C(jī)降工況甚至停機(jī),當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可按以下方法分析及排查(見圖1)。

      (1) 檢查開關(guān)量回路電源是否正常,用萬用表測(cè)量電源電壓是否在要求范圍內(nèi),若異常,應(yīng)對(duì)電源進(jìn)行檢查及更換。

      (2) 若以上檢查正常,拔掉開關(guān)量反饋信號(hào)器所連接信號(hào)插頭,用線纜短路連接該信號(hào)插頭A1A2接線端子,控制系統(tǒng)檢測(cè)面板顯示該開關(guān)量信號(hào)若仍然為0,此時(shí)可排除開關(guān)量反饋信號(hào)器的故障;若短接后控制面板顯示開關(guān)量信號(hào)為1,則可判斷開關(guān)量信號(hào)器故障,應(yīng)對(duì)開關(guān)量信號(hào)器更換及驗(yàn)證是否排除故障。

      (3) 若以上檢查正常,用線纜短路連接接線轉(zhuǎn)接盒的C1C2接線端子,控制系統(tǒng)檢測(cè)面板顯示該開關(guān)量信號(hào)若仍然為0,此時(shí)可排除接線轉(zhuǎn)接盒與開關(guān)量反饋信號(hào)器之間線路的故障;若短接后控制面板顯示開關(guān)量信號(hào)為1,則可判斷接線轉(zhuǎn)接盒與開關(guān)量反饋信號(hào)器之間線路存在異常,應(yīng)對(duì)此段線路連接插頭處進(jìn)行檢查及線路通斷情況進(jìn)行檢查,可更換線路進(jìn)行處置及驗(yàn)證。

      (4) 若以上檢查正常,可進(jìn)一步檢查開關(guān)量采集板,外觀檢查無異常的情況下,可通過更換采集板進(jìn)行驗(yàn)證。

      3.2 開關(guān)量指令故障排查及分析

      開關(guān)量指令故障會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法正常工作,喪失燃?xì)廨啓C(jī)各輔助系統(tǒng)功能,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可按以下方法分析及排查(見圖2)。

      (1) 檢查開關(guān)量回路電源是否正常,用萬用表測(cè)量電源電壓是否在要求范圍內(nèi),若異常,應(yīng)對(duì)電源進(jìn)行檢查及更換。

      (2) 若以上檢查正常,用線纜短路連接接線轉(zhuǎn)接盒的C1C2接線端子,若電磁閥實(shí)際仍然未動(dòng)作,可排除控制系統(tǒng)開關(guān)量繼電器存在故障;若電磁閥實(shí)際動(dòng)作正常,可推斷控制系統(tǒng)與接線轉(zhuǎn)接盒間線路或者控制系統(tǒng)開關(guān)量繼電器存在故障,應(yīng)進(jìn)一步檢查該線路、更換開關(guān)量繼電器來驗(yàn)證排除故障。

      (3)若以上檢查正常,拔掉電磁閥所連接插頭,用線纜短路連接接線轉(zhuǎn)接盒的C1C2接線端子,在插頭B2/B3端子,用萬用表測(cè)量直流電壓。若電壓異常,可判斷接線轉(zhuǎn)接盒至燃油供應(yīng)電磁閥插頭線路存在異常,應(yīng)對(duì)該線路進(jìn)行通斷及連接情況檢查;若電壓正常,可判斷電磁閥存在故障,應(yīng)對(duì)電磁閥進(jìn)行更換,來排查驗(yàn)證故障。

      4 總結(jié)

      某工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量信號(hào)故障包括開關(guān)量反饋故障及開關(guān)量指令故障,基于該型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量工作原理,結(jié)合燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際運(yùn)行中兩種開關(guān)量故障的處置案例,總結(jié)出:(1)開關(guān)量反饋故障排查及分析方法;(2)開關(guān)量指令故障排查及分析方法??偨Y(jié)的開關(guān)量故障排查及分析方法通過分段排查,具有邏輯清晰、操作性強(qiáng)、工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值等特點(diǎn),已幫助燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行人員快速有效處置了多起該型燃?xì)廨啓C(jī)開關(guān)量故障,具有普遍實(shí)用價(jià)值,對(duì)維護(hù)燃?xì)廨啓C(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

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