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電流變送器范文1
關鍵詞：通信電源 故障 處理
1、引言
電源是通信系統的關鍵設備之一，因其采用模塊化設計，在發生局部的或單元的故障時一般不會擴散。電源系統故障分為一般性故障和緊急故障。一般性故障指不會影響通信安全的故障，包括交流防雷器雷擊損壞、系統內部通信中斷、單個模塊無輸出、監控單元損壞等；緊急故障指影響通信安全的故障，包括交流輸入與控制損壞而導致交流停電、直流采樣和控制電路損壞而導致直流負載掉電等。如果不能及時有效地對故障進行處理，將導致通信系統的癱瘓，帶來嚴重的損失，因此，必須對通信電源常見的故障與處理給予充分重視。
2、交流配電單元的故障處理
2.1 防雷器單元
防雷器是由四個片狀防雷單元組成，其中三個防雷單元具有狀態顯示功能，可以顯示防雷單元是否處于完好狀態。防雷單元窗口顏色為綠色時，表示防雷單元處于完好狀態；某個防雷單元窗口顏色為紅色時，則表示該防雷單元已損壞，應盡快更換防雷模塊。
如果防雷器沒有損壞，而監控單元報防雷器告警，就需要檢查防雷器的接觸是否良好，可以將防雷模塊拔下來重插。如果是菲尼克斯的防雷模塊，則需要檢查底座是不是良好。
2.2 交流輸入缺相
當監控單元或后臺報交流輸入缺相時，如果確定交流真的確相則無需理會；如果交流實際沒有確相，而是檢測問題，那么可能是交流變送器出現故障?？梢杂萌f用表測量變送器的端子是否有3V左右的直流電壓，如果某一個沒有，則說明交流變送器損壞，應急解決辦法是將該端子的檢測線并到其他兩個端子的任意一個上；長久解決辦法則須更換交流變送器。
更換交流變送器的方法：首先必須斷開電源系統的交流電和關掉監控單元的電源，否則可能對人身造成傷害或燒壞交流變送器。更換時如果連接線上沒有標識，那么在拆交流變送器之前需要要做好相應的標識，否則在安裝時會造成不便。
注意事項：安裝好交流變送器后，需要檢查連線無誤后，方可送上交流電，然后打開監控單元的電源。核實交流顯示是否與實際測量電壓相符。
2.3交流接觸器不吸合
對于采用交流接觸器自動切換的電源系統，如果交流接觸器不吸合，那么可能是下面幾個情況引起的：①交流輸入的A相缺相；②交流接觸器線圈供電保險絲燒壞(此故障出現在早期的電源柜)；③控制交流接觸的輔助交流接觸器損壞(早期電源上有輔助交流接觸器)；④交流接觸器控制板(CEPU板)出現故障；⑤交流接觸器線圈燒壞。
解決方法：用萬用表進行檢查，斷開交流輸入用萬用表測量交流接觸器的線圈，如果開路，那么說明交流接觸器損壞，更換交流接觸器即可。
交流接觸器更換方法：首先必須將電源柜的交流電斷開，更換前將各個連接線用標簽做好標識；由于這兩個交流接觸器是機械互鎖的，所以要注意安裝好交流接觸器之間的輔助觸點和控制線；將交流接觸器兩端的交流導線連接牢靠，不能有松動。
3、直流配電單元故障處理
3.1 監控單元出現直流斷路器斷開告警
從兩個層面考慮：①屬于正常告警，直流斷路器確實已經斷開，無需處理；②斷路器沒有斷開，但是監控單元出現告警，出現這個故障是由于檢測線出現斷開所致。處理方法：檢查斷路器的檢測線，也可以用“替換法”來定位問題所在。
3.2 直流斷路器故障
蓄電池下電保護用的直流斷路器使用的是常閉觸點，在不控制的情況斷路器是閉合的。如果給了斷路器的斷開控制信號，但是斷路器不斷開，那么說明斷路器已經出現了故障，更換即可。
3.3 直流輸出電流顯示不正確
電流變送器范文2
論文摘要：筆者結合多年現場實際工作經驗，對通信電源的常見故障進行了總結分析，并詳細介紹了各類故障的通用處理方法，僅供同行業工作人員參考。
1、引言
電源是通信系統的關鍵設備之一，因其采用模塊化設計，在發生局部的或單元的故障時一般不會擴散。電源系統故障分為一般性故障和緊急故障。一般性故障指不會影響通信安全的故障，包括交流防雷器雷擊損壞、系統內部通信中斷、單個模塊無輸出、監控單元損壞等；緊急故障指影響通信安全的故障，包括交流輸入與控制損壞而導致交流停電、直流采樣和控制電路損壞而導致直流負載掉電等。如果不能及時有效地對故障進行處理，將導致通信系統的癱瘓，帶來嚴重的損失，因此，必須對通信電源常見的故障與處理給予充分重視。
2、交流配電單元的故障處理
2.1 防雷器單元
防雷器是由四個片狀防雷單元組成，其中三個防雷單元具有狀態顯示功能，可以顯示防雷單元是否處于完好狀態。防雷單元窗口顏色為綠色時，表示防雷單元處于完好狀態；某個防雷單元窗口顏色為紅色時，則表示該防雷單元已損壞，應盡快更換防雷模塊。
如果防雷器沒有損壞，而監控單元報防雷器告警，就需要檢查防雷器的接觸是否良好，可以將防雷模塊拔下來重插。如果是菲尼克斯的防雷模塊，則需要檢查底座是不是良好。
2.2 交流輸入缺相
當監控單元或后臺報交流輸入缺相時，如果確定交流真的確相則無需理會；如果交流實際沒有確相，而是檢測問題，那么可能是交流變送器出現故障?？梢杂萌f用表測量變送器的端子是否有3V左右的直流電壓，如果某一個沒有，則說明交流變送器損壞，應急解決辦法是將該端子的檢測線并到其他兩個端子的任意一個上；長久解決辦法則須更換交流變送器。
更換交流變送器的方法：首先必須斷開電源系統的交流電和關掉監控單元的電源，否則可能對人身造成傷害或燒壞交流變送器。更換時如果連接線上沒有標識，那么在拆交流變送器之前需要要做好相應的標識，否則在安裝時會造成不便。
注意事項：安裝好交流變送器后，需要檢查連線無誤后，方可送上交流電，然后打開監控單元的電源。核實交流顯示是否與實際測量電壓相符。
2.3交流接觸器不吸合
對于采用交流接觸器自動切換的電源系統，如果交流接觸器不吸合，那么可能是下面幾個情況引起的：①交流輸入的A相缺相；②交流接觸器線圈供電保險絲燒壞(此故障出現在早期的電源柜)；③控制交流接觸的輔助交流接觸器損壞(早期電源上有輔助交流接觸器)；④交流接觸器控制板(CEPU板)出現故障；⑤交流接觸器線圈燒壞。
解決方法：用萬用表進行檢查，斷開交流輸入用萬用表測量交流接觸器的線圈，如果開路，那么說明交流接觸器損壞，更換交流接觸器即可。
交流接觸器更換方法：首先必須將電源柜的交流電斷開，更換前將各個連接線用標簽做好標識；由于這兩個交流接觸器是機械互鎖的，所以要注意安裝好交流接觸器之間的輔助觸點和控制線；將交流接觸器兩端的交流導線連接牢靠，不能有松動。
3、直流配電單元故障處理
3.1 監控單元出現直流斷路器斷開告警
從兩個層面考慮：①屬于正常告警，直流斷路器確實已經斷開，無需處理；②斷路器沒有斷開，但是監控單元出現告警，出現這個故障是由于檢測線出現斷開所致。處理方法：檢查斷路器的檢測線，也可以用“替換法”來定位問題所在。
3.2 直流斷路器故障
蓄電池下電保護用的直流斷路器使用的是常閉觸點，在不控制的情況斷路器是閉合的。如果給了斷路器的斷開控制信號，但是斷路器不斷開，那么說明斷路器已經出現了故障，更換即可。
3.3 直流輸出電流顯示不正確
直流電流顯示不正確分兩種情況：①顯示值與實測值比較偏大或偏小，原因是電流傳感器的斜率選擇不正確，在監控中將調整斜率調整合適即可；②電流顯示出現異常情況，非常大或電流值顯示不穩定。對于用分流器檢測電流的設備來說是檢測通道不通導致的：一種可能是分流器兩邊的檢測線接觸不良，可以關掉監控單元的電源，取下檢測線用電烙鐵將其焊接好即可；另外一種可能就是檢測線接插件插針歪或接觸不好，可以用鑷子之類的工具將歪針校正或將接插件插好即可。 轉貼于
4、整流器故障處理
4.1 整流器無輸出
整流器不工作，面板指示燈均不亮
首先檢查交流電輸入是否已經供到了整流器(檢查整流器的交流輸入開關是否合上)，其次檢查整流器的輸入熔絲是否熔斷；另一種情況是模塊可能發生故障，此時需要更換故障模塊。
整流器輸入燈亮，輸出燈不亮，故障燈亮
首先用萬用表測量交流輸入電壓是否在正常范圍內(160－280Vac)，如果交流電壓不正常，那么整流器處于保護狀態；另一種情況是整流器出現了故障。
4.2過熱
整流器內部主散熱器上溫度超過85℃時，模塊停止輸出，此時監控單元有告警信息顯示。模塊過熱可能是因為風扇受阻或嚴重老化、整流器內部電路工作不良引起，對前一種原因應更換風扇，后一種原因需對該電源模塊進行維修。
4.3 風扇故障
風扇故障的特征是風扇在該轉的時候不轉。這時應檢查風扇是否被堵塞，如果是，清除堵塞物；否則，則是風扇本身損壞或連接控制部分發生故障，需拆下模塊進行維修。
4.4 過流保護
整流器具有過流保護功能。若輸出短路，則模塊回縮保護，輸出電壓低于20V時整流器關機，此時面板上的限流指示燈亮。故障排除后，模塊自動恢復正常工作。
結語
總之，電源作為通信系統的核心設備，是整個通信網絡穩定運行的保障。因此，工作人員必須認真做好通信電源的維護工作，不斷總結分析常見故障的原因和處理方法，做到有效預防、處理及時。
參考文獻
[1]趙倩.《電力通信網中通信電源故障的分析與維護》.通信電源技術，2009
[2]張曉軍.《注重通信電源運行管理保證通信質量和安全》.中國科技博覽，2009
[3]崔志東，趙艷.《高頻開關通信電源系統的組成及維護與故障處理》.通信電源技術，2008
電流變送器范文3
關鍵詞 直流電機；起動；串勵繞組；并勵繞組
中圖分類號TM3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）104-0164-02
0 引言
1）某燃煤電站項目機組設計五臺直流電動機，分別為兩臺小機直流油泵、直流頂軸油泵、發電機氫側直流密封油泵、主油箱直流輔助油泵；
2）直流電動機的特性
直流電動機固有特性具有硬特性。由于電樞電阻Ra很小，Is和Ts都比額定值大很多（可達幾十倍），給電機和傳動機構帶來危害。所以當電動機啟動時，通常要串入一啟動電阻來降低啟動電流對電機和設備的危害；
3）該項目直流電機控制箱控制方式分為DCS控制、就地控制兩種，通過就地控制箱的“遠方/就地”按鈕SA1的位置來實現兩種控制方式的選擇。當就地控制箱的“遠方/就地”按鈕SA1在遠方位置、開關狀態在分閘位置時，DCS滿足起動的條件，DCS發出合閘命令，同時DCS巡檢保護信號、開關狀態、以及運行電流是否正常。在起動過程中，電樞回路內串入限流電阻RQ來限制起動電流，起動完成后通過1KM直流接觸器來切除限流電阻RQ。
1 直流電動機的調試
直流電動機調試包括二次回路調試和電動機本體調試兩部分。
1.1二次回路的調試
1）檢查控制箱內接線
對照接線圖檢查就地控制箱的實際接線是否正確。電流變送器控制內部接線是否與變送器的接線要求一致（變送器上標有接線標識）。分流電阻是否接入電流變送器的輸入端子，接觸器的主觸點和輔助觸點是否修飾、卡澀?？刂齐娫词欠衽渚€。所有控制電纜壓接是否牢固。
2） 測量絕緣電阻
使用500V兆歐表分別測量控制回路、信號回路、主電源電纜對地以及正負極之間的絕緣電阻，絕緣電阻均不應小于1MW。
3）二次回路通電試驗
在對二次回路通電前，必須將到電機的電纜拆開，并固定牢固，以防電機側帶電。合上直流配電屏上的電源開關，對就地控制箱送電。在就地控制箱上就地進行分、合閘操作，接觸器應能正確動作，確認狀態顯示正確、保護無異常動作。然后在DCS上進行遠方分、合閘操作，接觸器應能正確動作，確認開關反饋狀態顯示正確、聯鎖邏輯回路正確，確認信號反饋、測量反饋顯示正確。
1.2電動機本體試驗
1） 檢查繞組絕緣電阻
采用500V兆歐表測量繞組的冷態絕緣電阻，并勵繞組、串勵繞組、電樞繞組（實際上已包含換向繞組）對機殼及其相互間的絕緣電阻應分別進行測量。當電樞繞組與串勵繞組或換向繞組在電機內部串聯連接且不易解開時，可對串聯回路一起進行測量。實測結果不應小于0.5MΩ。
2）檢查電機勵磁繞組的極性
用感應法檢查串勵繞組和并勵繞組的極性。
3）測量繞組直流電阻
使用單臂電橋測量并勵勵磁繞組的直流電阻，用雙臂電橋測量串勵勵磁繞組和電樞繞組（實際上已包含換向繞組）的直流電阻。
4）直流電動機直流電纜接線
（a）廠家接線圖
（b）按設計院接線圖更改后的接線圖
由于設計院設計的動力電纜回路接線與電機廠接線不符，控制箱內部配線是按照設計院圖紙生產的，所以需要對電機內部接線進行改造。
電樞繞組（實際上已包含換向繞組）的端子為A1（B1）和A2（B2），并勵繞組的端子為E1和E2，串勵繞組的端子為D1和D2。設計院圖紙電動機接線圖接線方式是D1和E1相連接后接直流電源正極，D2和A1內部相接，A2接電源負極，E2接電源負極（即一“+”兩“—”接線）；而電機廠家提供的電機接線圖接線方式是D1和E1（或D2和E2）相連接后接直流電源負極，D2和A2（或D1和A2）內部相接，A1、E2（或A1、E1）單獨分別接直流電源正極（即兩“+”一“—”接線）。
5）電動機空載轉動檢查
電動機空載轉動前確認電流回路無開路現象、端子排無松動現象，確認直流電動機的接線，測量電動機絕緣、動力電纜絕緣。試轉條件滿足后，空載轉動1h，電動機運行情況正常。試轉時記錄電動機的絕緣、啟動電流和空載電流。
3 調試中經常出現的問題
3.1轉速不能達到額定轉速
檢查1KM接觸器是否動作，如果1KM接觸器不動作，限流電阻RQ不能切除。檢查控制回路接線是否正確，或者到電機的電纜接線是否正確。關于電動機至控制箱電纜的接線，這里提供一句口訣“先勵磁，后電阻，在電樞”，意思是接線要保證操作時，并勵線圈先帶電，然后通過啟動電阻給電樞提供電流，最后切除啟動電阻，直接給電樞提供電流。
3.2電流顯示不正確
檢查電流變送器是否按變送器的標識進行的接線，如果不是，改正。如果確認電流變送器接線沒有問題，用萬用表的毫安表檢測有無4mA～20mA的電流輸出。
4 直流電動機的反轉
電機反轉即改變電磁轉矩的方向，由電磁轉矩公式（T=CTΦIa）可知，欲改變電磁轉矩的方向，只需改變勵磁磁通方向或電樞電流方向即可。改變直流電動機轉向的方法有兩個：1）保持電樞繞組兩端極性不變，將勵磁繞組反接；2）保持勵磁繞組極性不變，將電樞繞組反接。
5結論
直流電動機廠家沒有按設計院圖紙接線提供電機，電機接線與設計院圖紙接線不匹配，還有設計院控制原理圖的設計也不夠嚴謹，造成以上問題。所以在直流電機接線前一定要認真核實檢查，通過各方面的協調，問題逐一處理完畢，才能保證直流電動機的穩定運行。
參考文獻
電流變送器范文4
關鍵詞:單片機;溫度控制;算法;程序
中圖分類號:TP273.2文獻標識碼:A
1 系統組成及工作原理
其主要組成包括8051單片機、溫度檢測元件和變送器、A/D轉換器、鍵盤與顯示電路、溫度控制電路和報警電路等幾個部分。因為8051單片機內部有4K字節的程序存儲器,空間足夠,所以不必再擴展程序存儲器。其工作過程為,熱電偶可將檢測的溫度轉變成mV級的電壓信號,經溫度變送器放大后,送入A/D轉換器,轉換成數字量送入計算機,與設定值進行比較,經PID調節后,輸出驅動信號,控制可控硅的導通與關斷,從而達到調節溫度的目的。若檢測的實際值與設定值相比較越限,則產生報警信號。溫度控制系統原理圖如圖1所示:
圖1溫度控制系統原理圖
1.1 溫度檢測元件和變送器
溫度檢測元件和變送器的類型選擇與被控溫度及精度等級有關。0~1000°C范圍內的溫度可以選用鎳鉻/鎳鋁熱電偶,其輸出電壓為0~41.32mV。這個信號比較小,故需要變送器將其變換成A/D轉換器所需的電壓范圍。
變送器由毫伏變送器和電流/電壓變送器組成。毫伏變送器用于把熱電偶輸出的0~41.32mV變換成0~10mA范圍內的電流;電流/電壓變送器用于把毫伏變送器輸出的0~10mA電流變換成0~5V范圍內的電壓。為了提高測量精度,變送器可以進行零點遷移。例如:若溫度測量范圍為400~1000,則熱電偶輸出為16.4~41.32mV,毫伏變送器零點遷移后輸出0~10mA范圍電流。這樣,采用8位A/D轉換器就可使量化溫度誤差達到±2.34以內。
1.2 A/D轉換電路
ADC0809為溫度測量電路的輸入接口。ADC0809的IN0和變送器輸出端相連,故當P0.2~0.0=000時,就選中IN0通道。當P2.1=0時,啟動A/D轉換器。EOC引腳連接到8051單片機的P1.3引腳,正在轉換時EOC=0,轉換結束時EOC=1,通過查詢方式,若D/A轉換結束,將轉換后的數字量讀入單片機。
1.3 鍵盤/顯示電路的擴展
8051單片機通過并行接口8255擴展鍵盤/顯示電路,由上圖可見,在P2.7=0時,選中8255芯片,8255的PA口、PB口、PC口和控制口的地址分別為7FFCH、7FFDH、7FFEH和7FFFH。1.4 過零觸發電路
過零同步脈沖是一種50Hz交流電壓過零時刻的脈沖,可使可控硅在交流電壓正弦波過零時觸發導通。過零同步脈沖由過零觸發電路產生,更為詳細的電路原理圖如圖2所示。圖中,電壓比較器LM311用于把50Hz正弦交流電壓變為方波。方波的正邊沿和負邊沿分別作為兩個單穩態觸發器的輸入觸發信號,單穩態觸發器輸出的兩個窄脈沖經二極管或門混合后就可得到對應于交流220V市電的過零同步脈沖。此脈沖一方面作為可控硅的觸發同步脈沖加到溫度控制電路,另一方面還作為計數脈沖加到8051的T0和T1端。
圖2 電路原理圖
1.5 溫度控制執行電路
8051單片機對溫度的控制是通過可控硅調功電路實現的。雙向可控硅和加熱絲串接在交流220V、50Hz交流市電回路。在給定周期T內,8051單片機只要改變可控硅的接通時間便可改變加熱絲功率,以達到調節溫度的目的。
可控硅接通時間可以通過可控硅控制極上觸發脈沖控制。該觸發脈沖由8051單片機用軟件在P1.4引腳上輸出的信號,其時間的長短由PID運算后對控制量取整完成,再經過零同步脈沖同步后再經光耦和驅動器輸出送到可控硅的控制極上,從而達到調功的目的。調功控制信號關系示意圖如圖3所示:
圖3 調功控制信號關系示意圖
1.6 報警電路
8051單片機的P1.0~P1.2引腳用于報警,可以和報警電路相連?？刹捎寐?、光、電等報警方式。
2 溫度控制的算法和程序
2.1 溫度控制的算法
通常采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出實際溫度與對所需溫度的偏差值,然后對偏差值處理而獲得控制信號去調節熱源的加熱功率,以實現對溫度的控制。
在工業上,偏差控制又稱為PID控制。模擬PID控制的理想微分方程為:
式中:
u(n)――PID調節器n次輸出值(操作量);
u(n-1)――n-1次輸出值;
E(n)――n次測量值與設定溫度值的偏差;
E(n-1)――n-1次測量值與設定溫度值的偏差;
E(n-2)――n-2次測量值與設定溫度值的偏差;
KP――比例系數;
KI――積分系數;
KD――微分系數;
T――采樣周期。
2.2 溫度控制程序
本機軟件采用模塊結構,分為如下幾個部分。
2.2.1 主程序
主程序是本系統的監控程序,用戶可以通過監控程序監控系統工作。在程序運行中,必須首先對系統進行初始化,為簡化起見本程序只給出有關標志、暫存單元和顯示緩沖區清零、T0初始化、開中斷、溫度顯示和鍵盤掃描等程序。其相應的框圖如圖4所示:
圖4 主程序簡易圖
2.2.2 T0中斷處理程序
T0中斷處理程序是溫度控制系統的主體程序,用于啟動A/D轉換、讀入采樣數據、數字濾波、越限報警和越限處理、PID計算和輸出可控硅的同步觸發脈沖等。P1.4引腳上輸出的該同步觸發脈沖寬度由T1計數器的溢出中斷控制,8051利用等待T1溢出中斷空隙時間(形成P1.4輸出脈沖頂寬)完成把本次采樣值轉換成顯示值而放入顯示緩沖區和調用溫度顯示程序。8051從T1中斷服務程序返回后便可恢復現場和返回主程序,以等待下次T0中斷。
在T0中斷處理程序中,還需要用到一系列子程序。例如:采樣溫度值的子程序、數字濾波子程序、越限處理子程序、PID計算子程序、標度變換子程序、鍵盤掃描子程序和溫度顯示子程序等。T0中斷服務程序流程圖如圖5所示:
圖5 T0中斷服務程序流程圖
為了使程序設計簡單,每一個功能模塊設計成一個模塊形式。本程序的基本思想是對IN0通道的信號采樣5次,然后對信號進行數字濾波、越限報警、PID計算等一系列處理。程序中每個模塊用一個子程序代替。因此,在中斷服務程序中,只需按順序調用各功能模塊子程序即可。以數據采集模塊為例:
數據采集程序的主要任務是將溫度參數采樣5次,并將它們存放在內部RAM指定單元30H~39H。本系統采用查詢方式進行采樣。程序流程圖如圖6所示:
圖6 程序流程圖
3 結束語
本文以溫度控制為例介紹了一種實用型單片機控制系統。實際上,這種思路和方法適用于各種控制對象的多種參數,諸如壓力、流量、位移、重量等的控制。我們有理由相信:單片機將在越來越多的領域得到更加廣泛的應用。
參考文獻
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[4]徐惠民等. 單片微型計算機原理、接口及應用[M]. 北京: 北京郵電大學出版社, 2000.
電流變送器范文5
Abstract： This paper realizes the automatic test of motor using PLC， namely the measured data acquired to PLC， and the programmed procedure based on the basic principle of electrical machinery is used to make parameters and performance analysis， and then the needed results is printed and showed on the screen. The results show that it reduces the technical personnel's work stress and work intensity.
關鍵詞： PLC；電動機；電機測試
Key words： PLC；motor；motor test
中圖分類號：U664.7+4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）32-0042-02
0 引言
目前，電機自動測試技術已獲得廣泛應用，但是在一些場合技術人員對電機故障的監視及判斷的方法，仍然只能依靠經驗監聽電機運轉的聲音、人工讀表、人工數據處理以及目視檢查外觀進行分析和判斷。[1]這種傳統的人工測試方法不僅工作效率低、勞動強度大，而且要求技術人員工作時精力高度集中并具有豐富的工作經驗，即使這樣，測試精度也往往難以保證，很多故障情況不能及時被發現。本文提出PLC實現電機的自動測試，即把被測數據采集到PLC中，應用電機學的基本原理所編制好的程序進行參數和性能分析，再把需要的結果打印或通過屏幕顯示出來。大大減輕技術人員的工作壓力和工作強度。[2]
1 電機測試中常用的微機可編程控制器
微型可編程控制器的種類繁多，但基本工作原理和選擇依據相差無幾。下面以流行的西門子S7-200系列的微型PLC為例在電機測試技術中的應用加以介紹。[2]
西門子S7-200系列PLC可提供四種不同的基本單元和四大類擴展單元。
S7-200系列PLC的基本配置如表1所示。
本系統采用的是西門子S7-200CPU224型PLC。
S7-200系列PLC的擴展模塊分為四大類：數字量擴展模塊、模擬量擴展模塊、熱電偶或熱電阻擴展模塊、組網或通訊類擴展模塊。
本系統中采用的數字量擴展模塊是EM223型，模擬量擴展模塊是EM235型，熱電阻、熱電阻擴展模塊是EM231型。
2 測試系統硬件
下圖1演示出了一個三相感應電動機PLC綜合測試系統的原理。
圖中Q為空氣開關；KM為電機主電路接觸器；用電流變送器檢測線電流，電流變送器可以為單相，也可以是兩相或三相，相應的，模擬量擴展模塊的A/D輸入口也需要相同的數量；用功率變送器檢測三相有功功率；用電壓變送器檢測線電壓，電壓變送器可以是單相的，也可以是三相的。[2]KA是被試電機的熱過載保護繼電器，其常閉觸點接在CPU224的I0.4上。被試三相感應電動機采用熱電偶分別對電機的繞組（J1）、鐵芯（J2）、電機表面（J3）和電機的輸出端軸承（J4）進行測溫，相應的點接在S7-200系列PLC的熱電偶專用擴展模塊EM231的輸入端。被試電機的負載采用磁粉制動器，如圖2所示。其激勵電源采用線性開關電源，即對于從模擬量模塊EM235輸出的電流調節信號，開關電源的輸出成線性變化，而磁粉制動器的力矩與激勵電流成線性關系。電機的轉換檢測采用數字式光電編碼器，直接利用PLC提供的24V DC電源供電，用CPU224的I0.5高速計數輸入口（可以在程序中定義）直接采集光電編碼器輸出的脈沖信號。[2]
此種電機測試系統具有簡捷、實用的特點。由于使用了PLC，使系統硬件大為減少，系統可靠性明顯提高。由于作為負載的磁粉制動器的制動轉矩與勵磁電流之間有著良好的線性關系，使負載的調節與控制可以全部由軟件實現。如果再配以頻率恒定的調壓電源，就可以完成感應電動機的空載試驗、堵轉試驗、負載試驗以及溫升試驗等各項試驗。
3 測試系統軟件
從圖1所示“三相感應電動機PLC綜合測試系統原理圖”可見，采用PLC來進行電機測試時可以不用任何電工儀表。PLC可以根據采集到的數據，進行分析、計算得到的參數和性能。參數和性能的輸入或顯示，可以采用S7-200系列PLC的專用軟件版本。[2]
圖1所示“三相感應電動機PLC綜合測試系統原理圖”的軟件流程框圖如圖3所示。
圖3中，初始化是對程序內部所使用的存儲器和累加器進行清零以及PLC的上電自動初始化；電機的熱過載保護來自KA，是用來監視被試電機是否過載；電機停止運行的命令來自按鈕S1，從I0.0輸出，在PLC內部使用的是其“非”狀態，所以“停止”按鈕也是常開；電機起動來自按鈕S2，從I0.2輸入；電機的力矩給定是來自給定電位器，從模擬量輸入模塊EM235的模擬量輸出口D輸入，力矩給定的數值可以通過TD200文本顯示器看到，根據給定值從模擬器輸出口（I0，M0）輸出4-20mA的信號，控制磁粉制動器，以達到控制被試電機負載的目的；電機的線電流、三相功率及線電壓量分別從模擬量輸出口A、B、C輸入，并利用計算公式分別轉換有效值和實際值；電機的定子繞組、鐵心、機殼表面以及軸承的溫度，分別通過J1、J2、J3、J4四個熱電偶，從專用熱電偶模塊的A、B、C、D端口輸入，并計算出溫度的實際值；電機的轉速通過與被試電機同軸聯結的數字光電編輯器，將數字脈沖直接由高速計數口I1.5輸入，并計算出電機的實際轉速和轉差率；根據前面的采樣和計算結果，利用相應的計算公式，就可以計算出所需的電機性能；測試結果可以直接通過打印機打印，或在相應的文本顯示器上輸出。
4 結束語
電機自動測試可以大大減輕測試人員的勞動強度，大幅度提高工作效率，這些優點和傳統的電機測試方法相比都是有了質的提升。
電機測試技術可獲得廣泛應用。它不僅可以用在電機運行的監視上，還可以用在比如發電機、側推電機、舵機等機電設備上，它即可以減輕值班執勤人員的工作壓力又可以大大提高工作效率。
參考文獻：
[1]全，張炳義等.電機測試技術.科學出版社，2004.
電流變送器范文6
關鍵詞：大修、結構、扭矩、應用
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：
前言
在大修施工過程中，為處理井下復雜情況，往往需要使用轉盤進行倒扣、磨銑、以及套銑等作業，而修井機沒有配套轉盤扭矩輸出參數的顯示設備，在進行倒扣、磨銑、以及套銑等作業時，僅憑經驗和感覺來判斷輸出扭矩的大小，存在嚴重的安全隱患。特別是井下情況復雜時，這種現象尤為突出，近年來，多次發生扭斷大修鉆具或打撈工具的事故，造成井下情況的進一步復雜化。
SK-8N22夾持式扭矩傳感器是測定修井機傳動軸輸出扭矩的一種修井輔助設備，其主要功能是：在大修倒扣、磨銑、以及套銑等作業過程中，提供準確的轉盤扭矩輸出參數，防止鉆具在倒扣作業中超負荷工作造成事故隱患或導致事故發生，達到了消除安全隱患，提高施工效率的目的，具有較好的經濟效益和社會效益。
一、SK-8N22夾持式扭矩傳感器應用的目的
（一）目前大修存在的問題
在進行倒扣、磨銑、以及套銑等大修作業時，由于修井機沒有配套轉盤扭矩輸出參數的顯示設備，僅憑經驗和感覺來判斷輸出扭矩的大小，存在嚴重的安全隱患。
（二）SK-8N22夾持式扭矩傳感器應用的目的
根據XJ250-650修井機的配置標準和質量要求，對于從事大修的 XJ250~650修井機轉盤以及所有作業隊使用的轉盤加裝扭矩儀，防止大修鉆具在倒扣、磨銑、套銑等作業中超負荷工作造成事故隱患或導致事故發生。
二、SK-8N22夾持式扭矩傳感器結構組成
（一）SK-8N22夾持式扭矩傳感器基本構成
由測量桿、測量桿夾持器、變送器和外殼部分組成的扭矩信號采集、發射為一體的傳感器，與帶扭矩接收、顯示的數顯儀，構成一套扭矩采集、無線數據傳輸、鉆臺顯示的整個結構。
實物圖
（二）SK-8N22夾持式扭矩傳感器主要技術參數
1、 測量范圍：0~±10kNm
2、 測量誤差：≤5%FS
3、 響應時間：100mS
4、 輸出信號：4~20MA
5、 顯示范圍：-10.00~0~10.00
6、 轉軸直徑：Φ75~Φ150
7、 電源電壓：發射電路3.6VDC；接收電路24VDC±10%
8、 信號作用半徑：1m
9、 消耗電流：發射電路≤5mA；接收電路≤50mA
10、環境溫度：-30~50℃
11、轉速限制：0~1250rpm
12、外形尺寸：軸向250；徑向尺寸根據具體轉軸而定
13、防爆形式：本安
14、防護等級：IP65
15、防爆合格證號：CYB
（三）工作原理
該產品分兩部分，一部分是隨軸旋轉扭矩信號采集發射部分（扭矩傳感器），另一部分是固定在地面的信號接收轉換部分（變送器）。上述兩個部分的通信是通過射頻無線電信號來傳遞的，隨軸旋轉部分由測力部件和電路部分組成。測力部件見圖1。緊箍在轉軸上的兩個零件1、2由于轉軸受到扭力會繞軸心相對錯開一個角度，此時分別固定在零件1、2上的測量桿3就會產生一定的變形，用固定在測量桿上的力傳感器就可以測量出轉軸的扭矩大小。
將傳感器獲得的微弱信號通過固定在零件2上電路放大、A/D轉換，再用射頻發送電路發射出來。固定在地面的射頻接收電路收到測量信號后再通過D/A變換將扭矩信號變成4-20MA的標準信號輸出。
電路框圖見圖2：固定在測量桿上的應變橋把扭矩信號轉換成電信號，經放大電路將微弱電信號放大，經放大的電信號由MCU進行AD轉換成數字信號，最后由RF射頻收發電路將數字化的扭矩信號發給固定在地面的接收電路。
圖2信號放大原理圖
在地面的接收電路收到射頻信號后由RF收發模塊進行解調，再通過MCU將數字化的扭矩信號送到DA轉換電路轉換成4~20MA的標準模擬信號輸出。4~20mA電流變送器采用三線制方式，根據接收模塊接收到的扭矩值，在電流環內輸出相應的電流。當扭矩顯示數值為0時，變送器輸出電流為12mA；當扭矩顯示數值為+10KN即扭矩正向最大時，變送器輸出電流為20mA；當扭矩顯示數值為-10KN即扭矩反向最大時，變送器輸出電流為4mA。當接收模塊在2秒鐘未接收到任何扭矩數據時，液晶屏上的扭矩顯示數值以及電流變送器的輸出電流維持不變。當2秒鐘之后仍未接收到任何扭矩數據時，變送器輸出電流為3.5mA，且接收模塊的顯示屏上閃爍顯示“ERROR”字樣。數據顯示部分負責將接收到的扭矩數值在液晶屏上進行顯示。扭矩顯示范圍為0~10KN以及0~ -10KN，最小顯示單位為0.01KN。
三、現場應用
2011年3月開始，對公司的大修設備XJ250-XJ650修井機的萬向軸基本數據進行逐個測量，根據各修井機的萬向軸尺寸，設計加工不同的夾持器。
與上海神開公司進行合作研究開發，到2011年7月生產出7套，結合生產情況進行安裝，利用現有的無線可視化設備，優化扭矩系統，進行扭矩信號與無線設備接口對接，實現遠程信號傳輸，完成扭矩信號實時采集、現場顯示、無線發射傳送、數據記錄等功能測試（如下圖所示）。
圖3信息采集方塊圖
（二）安裝說明
1、安裝結構示意圖
由夾持環（含測力桿）、電池、發射裝置、緊固調整螺釘組成
圖4安裝結構示意圖
2、安裝位置示意圖
圖5安裝位置示意圖
扭矩傳感器采用夾持方式安裝在萬向軸上 ，用緊固螺釘進行固定和歸零調節。
3、安裝范例
2011年7月6日， SK-8N22夾持式扭矩傳感器裝置，組織到19隊大修施工現場躍327斜井進行安裝，扭矩傳感器安裝在萬向軸上，顯示器安裝在司鉆操作臺，方便司鉆觀察，通過三芯電線與GPS發射器相連，一方面實現取電，另一方面實現扭矩信號傳輸。
圖6安裝實例圖
（三）現場應用實例
經過現場安裝調試后，在作業19隊XJ-450機組躍327斜井大修施工過程中，對倒扣打撈、磨銑、套銑作業三種大修施工工藝進行了資料錄取，扭矩輸出參數顯示清楚，為大修工藝提供真實的轉盤扭矩實時輸出參數，改變了以前憑經驗判斷的不準確性，為下一步的施工提供科學的判斷依據。
1、 倒扣打撈作業扭矩實時曲線
2、 磨銑作業扭矩實時曲線
3、套銑作業扭矩實時曲線
（四）現場實驗結論
1、試驗結論
（1）SK-8N22夾持式扭矩傳感器結構簡單，安裝方便，具有防水、抗震﹑防爆﹑耐腐蝕等特點，能確保井場安全作業。
（2）SK-8N22夾持式扭矩傳感器在倒扣打撈、磨銑、套銑作業三種大修施工工藝中，能夠提供準確的轉盤扭矩輸出參數，裝置靈敏、可靠，各項指標達到設計要求。
2、存在的問題
（1）該顯示器使用液晶屏現場顯示數據，無背光燈指示，夜間作業讀數不便，需加裝照明燈 。
（2）該裝置無自動歸零設置，每次安裝均需機械調零；現場使用過程中，也經常發生初始扭矩數值過大，致使扭矩儀讀數不準，甚至不能正常工作的現象。
（3） 使用過程中，外罩損壞，無法正常保護電氣盒和電池盒；
（4）使用過程中，電氣控制盒損壞導致傳感器無法工作；
（5）傳感器的安裝部位不統一，有的安裝在花鍵軸上，有的則安裝在花鍵套上。
3、建議
（1）改變調零的方式:采用電氣調零，即在電路中添加專門的調零模塊，通過外部的按鈕或磁棒脈沖來調零；
（2）改變夾緊的方式：采用三個板牙抱緊萬向軸，板牙通過過盈配合安裝到抱箍上，再用螺釘和螺紋膠固定；
（3）電氣盒、電池盒和主連接桿集成到一起，呈扇形居中安裝在兩抱箍之間，且扇形的最大直徑小于抱箍的外徑；
（4）電氣盒、電池盒和主連接桿集成到一起，呈扇形居中安裝在兩抱箍之間，且扇形的最大直徑小于抱箍的外徑；
（5） 電氣盒內部灌環氧樹脂膠來實現密封；
（6）電氣盒、電池盒和主連接桿集成到一起的扇形模塊采用不銹鋼材質。
四、經濟、社會效益情況及推廣應用前景