安(ān)科瑞 鮑靜君

　　摘(zhāi)要：三綫製(zhì)Pt100隔(gé)離器相較(jiào)於二(èr)綫製(zhì)的(dí)更(gēng)加穩定(dìng)可靠，在中低(dī)溫地區(qū)有(yǒu)廣泛的(dí)應用(yòng)。掘進(jìn)機電(diàn)機(jī)保(bǎo)護係(xì)統(tǒng)中，利(lì)用(yòng)三綫製Pt100隔(gé)離(lí)器將熱電阻(zǔ)信號轉(zhuǎn)換(huàn)為(wéi)綫性(xìng)4-20mA電流(liú)信號，經過(guò)A/D轉(zhuǎn)化(huà)，傳輸(shū)至PLC並(bìng)顯(xiǎn)示(shì)，通過實時監(jiān)測電(diàn)機溫(wēn)度(dù)以(yǐ)及後(hòu)級處理實現對掘進(jìn)機電(diàn)機保(bǎo)護。

　　關(guān)鍵(jiàn)詞：信號隔離(lí)器
；三(sān)綫製(zhì)Pt100
；掘進(jìn)機(jī)
；測溫(wēn)

　　0：概述

　　隨著城(chéng)市的快(kuài)速(sù)發展，道路交通，鐵(tiě)路(lù)以及水利工程等(děng)建設事業也在飛速增長，與此(cǐ)同時對(duì)掘進機的性(xìng)能要求也不斷(duàn)提高(gāo)。工作(zuò)的(dí)持續推(tuī)進需(xū)要良好(hǎo)的電氣設備為(wéi)掘(jué)進機(jī)提供保護。而保護功能中就有(yǒu)掘(jué)進(jìn)機截(jié)割(gē)，油(yóu)泵電機的溫度檢測(cè)和保護(hù)，防止(zhǐ)超過電(diàn)機(jī)允許(xǔ)的溫度上限(xiàn)，造(zào)成發(fā)動機損壞(huài)，嚴(yán)重時(shí)發生(shēng)重(zhòng)大事(shì)故(gù)。由此(cǐ)看來掘(jué)進機的(dí)溫度保護係統(tǒng)至關重要，而(ér)在溫度(dù)保護係統中(zhōng)溫(wēn)度檢測更是(shì)重中之重。

　　1：三綫製Pt100隔離(lí)器在(zài)掘進機電機保護係統中(zhōng)的(dí)應(yīng)用(yòng)

　　1.1概(gài)述

　　溫度是工業現(xiàn)場用(yòng)的(dí)很頻(pín)繁(fán)的(dí)待測物理量(liáng)，熱(rè)電(diàn)阻(zǔ)由(yóu)於在測量的靈敏度，綫性度(dù)等諸(zhū)多方麵(miàn)均優(yōu)於(yú)熱電(diàn)偶(ǒu)，因(yīn)此在中低溫地區得(dé)到了(liǎo)更(gēng)廣泛的應用(yòng)。主要(yào)特點是(shì)測(cè)量(liáng)精度高，性能穩(wěn)定。其(qí)中 Pt100 即(jí)鉑熱(rè)電阻(zǔ)的測量(liáng)精(jīng)度(dù)是隨(suí)著溫(wēn)度變化(huà)而改(gǎi)變。熱電阻的連接方(fāng)式分為二(èr)綫製(zhì)，三綫(xiàn)製(zhì)和四(sì)綫(xiàn)製，示(shì)意(yì)圖(tú)如(rú)下。

　　在熱(rè)電阻的(dí)兩端各連接一根(gēn)導綫(xiàn)來(lái)引出電阻(zǔ)信(xìn)號的方(fāng)式(shì)叫(jiào)二(èr)綫(xiàn)製。這種引(yǐn)方(fāng)法很(hěn)簡單，但(dàn)由(yóu)於連(lián)接導綫(xiàn)必然(rán)存在(zài)引(yǐn)綫電(diàn)阻，引綫(xiàn)電阻的大(dà)小(xiǎo)與(yǔ)導綫(xiàn)的(dí)材質(zhì)和長度的(dí)因(yīn)素都有關(guān)，因(yīn)此(cǐ)這(zhè)種引綫方式隻適(shì)用於(yú)測(cè)量(liáng)精度(dù)較低(dī)的場合(hé)。

　　四綫製連(lián)接方式是在(zài)熱電(diàn)阻(zǔ)的(dí)根部兩(liǎng)端(duān)各(gè)連接(jiē)兩根(gēn)導(dǎo)綫，這種引綫(xiàn)方式可*消除引(yǐn)綫(xiàn)的電阻(zǔ)影響(xiǎng)，主(zhǔ)要(yào)用於高精(jīng)度的(dí)溫(wēn)度檢測。由於(yú)導(dǎo)綫較(jiào)多，接(jiē)綫復雜，且多數場(cháng)合(hé)需(xū)要(yào)遠距離(lí)測(cè)量(liáng)，導致(zhì)成本較(jiào)高，一般工業測量(liáng)中較(jiào)少考慮，更(gēng)適合(hé)實驗室高精(jīng)度(dù)測(cè)量。

　　三綫製連接方式(shì)即在熱(rè)電(diàn)阻(zǔ)的(dí)根(gēn)部(bù)的一(yī)端連接(jiē)一(yī)根(gēn)引(yǐn)綫，另一端(duān)連(lián)接兩根引綫，這種方式通常與電(diàn)橋配(pèi)套(tào)使用，可(kě)以較好(hǎo)的(dí)消除引綫電阻(zǔ)的影響(xiǎng)。相較(jiào)於四(sì)綫(xiàn)製的繁(fán)瑣和二綫製的誤差，三綫(xiàn)製(zhì)接綫方(fāng)便的(dí)同(tóng)時也能(néng)有較(jiào)高的(dí)精(jīng)度(dù)，是工業(yè)過程控製(zhì)中的常(cháng)用(yòng)的接(jiē)綫方式。

　　1.2 三(sān)綫(xiàn)製(zhì)Pt100隔(gé)離(lí)器在(zài)掘(jué)進機電(diàn)機(jī)保(bǎo)護(hù)係統中的(dí)作(zuò)用(yòng)

　　電機的溫度(dù)檢測是通(tōng)過(guò)安裝(zhuāng)在(zài)電(diàn)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的(dí)Pt100熱電阻，當溫度在(zài)一(yī)定範圍(wéi)內發生變(biàn)化時(shí)，其阻值隨(suí)溫度的(dí)變(biàn)化呈(chéng)綫性(xìng)變(biàn)化來實(shí)現(xiàn)。隔離器的(dí)作用就是(shì)將(jiāng)溫度信(xìn)號(hào)經過處理轉(zhuǎn)換(huàn)成綫(xiàn)性(xìng)的電(diàn)流或者電壓信(xìn)號，以(yǐ)便後級(jí)再(zài)處理。在電機(jī)保護係統中(zhōng)三綫製Pt100隔離(lí)器(qì)將接收熱(rè)電阻(zǔ)信(xìn)號(hào)，經過處(chǔ)理(lǐ)後(hòu)輸(shū)出(chū)4-20mA信(xìn)號(hào)。因為輸(shū)入和輸出采用(yòng)光(guāng)耦(ǒu)轉換，所以在電性能上是(shì)*隔(gé)離(lí)的(dí)，可靠(kào)性(xìng)高。與(yǔ)此(cǐ)同時(shí)，三綫製Pt100隔(gé)離器的精度(dù)較(jiào)高，進入控製室經過再處理(lǐ)後也(yě)能滿(mǎn)足電(diàn)機(jī)保護的要求。三(sān)綫製(zhì)Pt100隔離(lí)器(qì)的接綫方式如下所(suǒ)示(shì)。

　　在(zài)實(shí)際(jì)應用中(zhōng)，通(tōng)過三綫製連接(jiē)，將熱(rè)電(diàn)阻信號連接在隔(gé)離(lí)器，通過(guò)隔(gé)離器(qì)將(jiāng)來自(zì)電(diàn)機(jī)的(dí)溫度(dù)信號隔(gé)離轉為(wéi)4-20mA的電流信(xìn)號，然後通過PLC 反(fǎn)饋(kuì)到顯(xiǎn)示(shì)屏(píng)，從而實現(xiàn)對溫(wēn)度的實(shí)時監測顯示(shì)。當電機溫(wēn)度低於(yú)設定(dìng)值(zhí)時對(duì)電機沒(méi)有影響(xiǎng)，掘(jué)進機正常工作(zuò)，但(dàn)當溫(wēn)度達(dá)到(dào)設定值(zhí)時，PLC控(kòng)製係統(tǒng)會自動(dòng)切斷電機(jī)電(diàn)源(yuán)，實現(xiàn)對(duì)電(diàn)機的(dí)溫(wēn)度保(bǎo)護。檢(jiǎn)測(cè)係統(tǒng)如圖(tú)所(suǒ)示(shì)。

　　2： BM100-TR信號隔離器(qì)

　　2.1 概(gài)述(shù)    

　　BM100係(xì)列信(xìn)號隔離(lí)器(qì)在工(gōng)業生產中為(wéi)增(zēng)加儀表負(fù)載能力並(bìng)保證(zhèng)連(lián)接同一信號的儀(yí)表之間互不幹擾(rǎo)，提高電氣安全(quán)性(xìng)能。需要將輸(shū)入的電(diàn)壓(yā)，電流，電阻或(huò)溫度(dù)等(děng)信(xìn)號(hào)進(jìn)行采(cǎi)集，放大(dà)，運(yùn)算，和(hé)進(jìn)行抗幹擾(rǎo)處(chǔ)理後，再輸(shū)出隔離(lí)的(dí)電流和電壓信(xìn)號(hào)，安全(quán)的送給(gěi)二(èr)次(cì)儀表或(huò)PLC/DCS使用。其中BM100-TR係(xì)列(liè)隔離器(qì)就(jiù)是(shì)對熱電阻信(xìn)號(hào)進行處理，將熱電(diàn)阻信號隔離(lí)轉(zhuǎn)換(huàn)為綫性的(dí)電(diàn)流或者電(diàn)壓輸(shū)出。

　　2.2 技術(shù)參數(shù)

　　3：結(jié)束語(yǔ)

　　通過三綫製Pt100隔(gé)離(lí)器將電機(jī)溫(wēn)度隔離轉(zhuǎn)換為可識(shí)別(bié)的4-20mA信號，傳輸到PLC進(jìn)行(háng)處理(lǐ)後(hòu)實現(xiàn)溫度(dù)顯示(shì)，可以實時監測(cè)溫(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)，通(tōng)過後級電路設計也(yě)能夠(gòu)在溫度(dù)超(chāo)出電(diàn)機(jī)溫度臨(lín)界值(zhí)時(shí)候(hòu)切(qiē)斷(duàn)電(diàn)機(jī)主(zhǔ)回路(lù)，從而(ér)實(shí)現(xiàn)對(duì)掘(jué)進機電機的保護功能。無論從經濟還是從(cóng)實(shí)用(yòng)性(xìng)而言，三(sān)綫製(zhì)Pt100隔離器都具(jù)有廣泛(fàn)的推廣意(yì)義(yì)。

　　參(cān)考文獻(xiàn)

　　[1] 韓永林.基(jī)於(yú) PLC 控製(zhì)的(dí)電動機(jī)溫度(dù)保護.中國(guó)西部(bù)科(kē)技(jì).2011,05

　　[2] 夏(xià)傑(jié).PLC 在電動機(jī)溫度保護(hù)中的應(yīng)用.中國西部科(kē)技(jì).2008,01:05-06.

　　[3] 企業(yè)微電網(wǎng)設計與(yǔ)應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊.2020.6