1998年、2000年、2001年國(guó)家分三批在全國(guó)建設(shè)450億kg中央直屬糧庫(kù),各糧庫(kù)均按照現(xiàn)代儲(chǔ)糧技術(shù)要求配備了計(jì)算機(jī)糧情測(cè)控系統(tǒng)。糧情測(cè)控系統(tǒng)是安全儲(chǔ)糧必備工具,它的可靠與否,直接關(guān)系到儲(chǔ)糧安全,使用中必須做好日常維護(hù)工作,確保系統(tǒng)運(yùn)行正常,檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。由于計(jì)算機(jī)糧情測(cè)控系統(tǒng)屬電子產(chǎn)品,且工作環(huán)境較惡劣,使用環(huán)境中存在磷化氫等強(qiáng)腐蝕性氣體以及粉塵、水汽等,通信(控制)線路較長(zhǎng),經(jīng)受各種電磁干擾,可靠性受到很大影響。計(jì)算機(jī)糧情測(cè)控系統(tǒng)在糧庫(kù)大規(guī)模推廣應(yīng)用尚屬首次,生產(chǎn)廠家眾多,技 |
術(shù)水平各異,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,使用中難免出現(xiàn)各種問(wèn)題,下面以常見的兩種設(shè)備為例介紹檢修方法,以期拋磚引玉。
1 OPI-2000數(shù)字式糧情檢測(cè)系統(tǒng)
該系統(tǒng)系中(國(guó))加(拿大)合資煙臺(tái)佳華OPI系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的新一代全數(shù)字式計(jì)算機(jī)糧情測(cè)控系統(tǒng),采用數(shù)字式溫度傳感器取代國(guó)內(nèi)常用的熱敏電阻等模擬式溫度傳感器,具有接線簡(jiǎn)單(每個(gè)測(cè)控輸入端口可并聯(lián)接入數(shù)10只測(cè)溫傳感器,無(wú)論并聯(lián)多少個(gè)測(cè)溫點(diǎn),端口只有兩根導(dǎo)線)、布局合理,安裝簡(jiǎn)便,電纜抗拉強(qiáng)度高,有多種型號(hào)分別適用于立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)和平房倉(cāng),尤其是用于立筒倉(cāng)和淺圓倉(cāng)的可換芯電纜結(jié)構(gòu),使用和維修十分方便。電纜、插接件及倉(cāng)內(nèi)部件防護(hù)等級(jí)高達(dá)IP66,能有效抵抗磷化氫腐蝕,系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確度高,可靠性好,使用面較廣。使用過(guò)程中該系統(tǒng)主要故障有:
?。?) 一條或數(shù)條并聯(lián)電纜同時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤信號(hào)(測(cè)量值顯示err)。使用廠家配套的手持式測(cè)溫儀直接將故障電纜接入,檢測(cè)結(jié)果正常。此種問(wèn)題多為某一溫度傳感器出現(xiàn)軟擊穿,工作電流偏大,導(dǎo)致供電端口電壓下降,整條(或與之并聯(lián)的數(shù)條)電纜無(wú)法獲得正常工作的電源,出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤。而手持式測(cè)溫儀供電能力較強(qiáng),能輸出足夠的電流供傳感器工作,從而能正常檢測(cè)。判斷是否因此原因出現(xiàn)故障的方法是:斷開所有電纜,逐一接入出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值的電纜,使用萬(wàn)用表測(cè)量電纜兩端的工作電壓,正常情況下電纜工作電壓為5V,當(dāng)某一根電纜接人時(shí),電纜兩端電壓明顯下降至4V以下,說(shuō)明該電纜工作電流偏大,更換一根新電纜,并使用手持式測(cè)溫儀重新編寫地址后即可使用;
(2)整倉(cāng)或數(shù)10根電纜同時(shí)失效。出現(xiàn)此類故障除了某一條電纜工作電流偏引起供電電壓下降外,尚有另外兩種原因:① 倉(cāng)內(nèi)分線器(4LE)一個(gè)或數(shù)個(gè)端口損壞;② RTU損壞。采用替代法即可查出故障部件。注意替代RTU時(shí),需將新?lián)Q入的RTU地址設(shè)置成與原RTU相同,否則可能無(wú)法,正常工作;
?。?) 某一片倉(cāng)房全部不能檢測(cè)。在排除因雷擊造成的RTU、4LE部件及測(cè)溫電纜損壞外,主要原因是供電出現(xiàn)問(wèn)題。通常多為通信與供電電纜遭破壞所致。
2 CWS-901糧情測(cè)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)系武漢新良科技開發(fā)有限公司生產(chǎn),使用半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器LM335(美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)),溫度與輸出電壓之間呈線性關(guān)系,溫度傳感器互換性好、便于檢修維護(hù)。主要故障類型有:
?。?) 單個(gè)或數(shù)個(gè)測(cè)溫點(diǎn)出現(xiàn)異常數(shù)值。使用外接溫度傳感器代替出現(xiàn)異常的測(cè)溫傳感器,如測(cè)量數(shù)值正確,則為該點(diǎn)溫度傳感器損壞,如數(shù)值異常,則為90IC板輸入端口電路損壞;
?。?) 數(shù)根電纜同時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值。使用完好的測(cè)溫電纜代替出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值的電纜,觀察測(cè)量結(jié)果是否正常,如正常,則為測(cè)溫電纜損壞。如仍出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值,則為90IC板損壞,更換后即可解決;
?。?) 整倉(cāng)溫度出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值。檢查該倉(cāng)的電源模塊,各輸出端子電壓是否正常,如正常則檢查90土板,用一正常的90土板替換,如恢復(fù)正常,則判斷90土板損壞。如未能恢復(fù)正常,則檢查901板與90IC板之間信號(hào)線連接情況,可能系連接線接觸不良或斷線、短路所致。
經(jīng)上述檢查仍未解決的,則應(yīng)檢查附近是否有干擾源,如大功率用電設(shè)備或電火花設(shè)備、射頻干擾等,同時(shí)應(yīng)檢查設(shè)備外殼接地是否良好。
3 關(guān)于糧情測(cè)控系統(tǒng)使用維修的幾點(diǎn)體會(huì)
從實(shí)際使用情況看,糧情測(cè)控系統(tǒng)故障率較高,最為突出的問(wèn)題是測(cè)溫電纜損壞,約占全部故障的90%以上。使用數(shù)字式溫度傳感器的測(cè)溫電纜損壞后通常檢測(cè)只有一種結(jié)果,即某一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn)出現(xiàn)“err”,使用模擬式溫度傳感器的測(cè)溫電纜出現(xiàn)故障則五花八門,熱敏電阻型傳感器短路時(shí)溫度顯示55℃,斷路時(shí)顯示-55℃,PN結(jié)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)與熱敏電阻大體相同。半導(dǎo)體溫度傳感器則與上述兩種傳感器相反,短路時(shí)溫度顯示-49℃,開路時(shí)顯示99℃。需要注意的是,除了數(shù)字型溫度傳感器外,模擬式溫度傳感器極易出現(xiàn)無(wú)規(guī)律故障,如溫度偏差、波動(dòng)等,嚴(yán)重干擾糧情正確判斷。
為提高糧情測(cè)控系統(tǒng)工作的可靠性與準(zhǔn)確性,應(yīng)從以下幾方面著手。
3.1 選用優(yōu)質(zhì)溫度傳感器制造測(cè)溫電纜
?。?)目前糧庫(kù)測(cè)溫系統(tǒng)使用的幾種傳感器中,半導(dǎo)體溫度傳感器可靠性最佳,熱敏電阻可靠性較差,特別是目前生產(chǎn)廠家很多質(zhì)量參差不齊,一些小型 廠家甚至家庭作坊也在生產(chǎn)熱敏電阻,其產(chǎn)品質(zhì)量可想而知。因此應(yīng)選用知名生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的溫度傳感器,有條件的應(yīng)優(yōu)先使用數(shù)字式溫度傳感器;
(2)要提高測(cè)溫電纜的可靠性,必須選用優(yōu)質(zhì)的溫度傳感器,同時(shí)加強(qiáng)測(cè)溫電纜生產(chǎn)工藝控制,確保焊接可靠,電纜外套必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,不得存在針眼、氣孔等,否則將嚴(yán)重影響使用壽命。使用中常發(fā)現(xiàn)一些測(cè)溫電纜在熏蒸過(guò)程中損壞,其原因就是電纜本體存在針眼、氣孔等致使磷化氫氣體滲入,腐蝕焊接點(diǎn)和測(cè)溫元件造成故障;
?。?)目前,國(guó)內(nèi)測(cè)溫電纜生產(chǎn)廠家眾多,但部分為家庭作坊式,無(wú)有效的產(chǎn)品質(zhì)量控制和檢測(cè)手段,產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證,因此選購(gòu)時(shí)需加以注意,不要使用“三無(wú)產(chǎn)品”。
3.2 解決好使用過(guò)程中的電纜損壞問(wèn)題
?。?)從電子產(chǎn)品可靠性理論分析來(lái)看,計(jì)算機(jī)糧情測(cè)控系統(tǒng)大部分電子器件工作于低功耗狀態(tài),電子器件實(shí)際使用時(shí)的電流、電壓和功耗遠(yuǎn)低于允許最大值,使用壽命應(yīng)為半永久性,失效率應(yīng)當(dāng)處于較低水平。然而,實(shí)際情況并非如此,除了電子器件自身的原因外,電路設(shè)計(jì)不合理、保護(hù)措施不到位、零部件選用不當(dāng)、生產(chǎn)工藝水平低是引起糧情測(cè)控系統(tǒng)相關(guān)部件故障的重要原因;
?。?)糧情測(cè)控系統(tǒng)中,測(cè)溫電纜等部件放置在倉(cāng)內(nèi),常年接觸磷化氫、水汽等,使測(cè)溫電纜的焊接點(diǎn)、銅質(zhì)引線、插接件極易受到腐蝕,導(dǎo)致失效。熱敏電阻封裝方式存在缺陷,抗拉強(qiáng)度較低,端頭封裝處極易脫落漏氣,導(dǎo)致水蒸氣、磷化氫氣體侵襲造成損壞;
?。?)糧情測(cè)控系統(tǒng)損壞的另一個(gè)尚未引起注意的原因是靜電破壞。部分立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)的測(cè)溫系統(tǒng)在糧食進(jìn)倉(cāng)前尚能正常工作,糧食進(jìn)倉(cāng)完畢后即出現(xiàn)部分或全部電纜失效,除了個(gè)別系電纜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠被拉斷外,損壞的一個(gè)重要原因就是靜電破壞。在立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)中,測(cè)溫電纜預(yù)先懸掛在倉(cāng)庫(kù)中,在進(jìn)倉(cāng)過(guò)程中,流動(dòng)的糧食與電纜摩擦產(chǎn)生靜電,盡管可換芯的數(shù)字式測(cè)溫電纜內(nèi)部有一金屬套管,測(cè)溫元件(電纜芯)被金屬套管包圍著,常規(guī)的一體化測(cè)溫電纜外側(cè)也有鋼絲網(wǎng)作為保護(hù)層,來(lái)抵抗糧食進(jìn)出時(shí)的強(qiáng)大拉力,以避免電纜拉斷損壞。但是一旦這些金屬保護(hù)層沒有可靠接地,測(cè)溫電纜表皮聚集的電荷與金屬管之間形成電場(chǎng),導(dǎo)致金屬管也感應(yīng)產(chǎn)生靜電,在測(cè)溫元件周圍形成電場(chǎng),一旦電場(chǎng)強(qiáng)度足夠高,擊穿測(cè)溫元件,將導(dǎo)致半導(dǎo)體測(cè)溫芯片損壞。解決靜電引起的損壞,最根本的辦法是將電纜金屬層可靠接地,使之形成靜電屏蔽層,防正因靜電引起的損壞。遺憾的是,靜電對(duì)測(cè)溫電纜的破壞尚未引起重視,眾多生產(chǎn)廠家均未對(duì)測(cè)溫電纜金屬層接地問(wèn)題提出技術(shù)要求,而這正是許多立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)“莫名其妙”損壞的原因。
此外必須重視通訊、控制線路、電源和計(jì)算機(jī)的接地保護(hù)工作,各測(cè)控分機(jī)、電源部件均須重復(fù)接地,計(jì)算機(jī)、電源接地應(yīng)可靠,防止漏電、雷擊引起系統(tǒng)損壞。
3.3 推廣應(yīng)用可換芯電纜
在立筒倉(cāng)、淺圓倉(cāng)測(cè)溫系統(tǒng)中推廣應(yīng)用可換芯電纜,可換芯電纜由護(hù)套、測(cè)溫電纜芯組成,護(hù)套抗拉強(qiáng)度高,不易在糧食進(jìn)出倉(cāng)過(guò)程中被拉斷,使用中測(cè)溫電纜芯不直接與糧堆接觸,不承受糧堆的拉力,不容易受外界有害氣體腐蝕,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題檢查更換方便,值得推廣。