Termokupl Soyuq Qoşulma Kompensasiya Uğursuzluğu: Allen-Bradley və Foxboro Sistemlərində Diaqnostika və Təmir

Soğuk Birləşmə Kompensasiya Nə Edir — və Niyə Uğursuz Olur

Termokupl, isti birləşməsi (proses) ilə soyuq birləşməsi (modul terminalları) arasındakı temperatur fərqinə mütənasib gərginlik yaradır. CJC bu terminal temperaturunu real vaxtda düzəldir. Dəqiq CJC olmadan, modul terminallarında hər bir dərəcə ətraf mühitin yüksəlməsi ölçülən temperaturda birbaşa səhv əlavə edir.

Allen-Bradley 1756-IT6I2 termokupl giriş modulunda CJC, iki yerləşdirilmiş RTD sensoru olan daxili izotermal blokdan istifadə edir. Modul proqram təminatı bu sensorları hər 60 ms-də oxuyur və IEC 60584-1 standartında müəyyən edilmiş K, J, T, E, R, S və B tipli termokuplalar üçün düzəliş polinomunu tətbiq edir. Düzəliş formulu sadədir:

T_proses = T_EMF_lookup(V_giriş) + T_CJC_RTD

Əgər T_CJC_RTD səhv oxunursa, səhv birbaşa T_proses-ə keçir. 5°C CJC ofseti 5°C temperatur oxunuş səhvi yaradır — dövrə kabelləşməsi, ötürücü kalibrləməsi və ya PLC miqyasından asılı olmayaraq.

Foxboro I/A Series FBM04 modulunda CJC yanaşması fərqlidir. FBM04 hər alt lövhədə bir termistor istifadə edir (4 kanal bir CJC-ni paylaşır). Termistorun sürüşməsi və ya lehim birləşməsi nasazlığı həmin alt lövhədəki bütün dörd kanala eyni anda təsir edir. Bu, sahədə əsas diaqnostik göstəricidir.

Sahədə CJC Uğursuzluq Nümunələrinin Tanınması

Əvvəlcə qeyd edin ki, CJC səhvləri sabit deyil — onlar ətraf mühit temperaturunu izləyir. 20°C-də düzgün olan oxunuşun 35°C-də 6–8°C yüksək oxunması klassik CJC imzasıdır.

İkincisi, bir neçə kanalın birlikdə sürüşüb-sürüşmədiyini yoxlayın. 1756-IT6I2-də iki daxili RTD müstəqil olaraq 1–4 və 5–6 kanalları əhatə edir. Əgər 1–4 kanalların hamısı eyni müsbət ofset göstərirsə, 5–6 kanallar düzgün oxuyursa, birinci qrupun RTD-si şübhəlidir. FBM04-də isə bir alt lövhədəki dörd kanalın birlikdə sürüşməsi termistor nasazlığını təsdiqləyir.

Üçüncüsü, canlı CJC oxunuşunu müstəqil referenslə müqayisə edin. 1756-IT6I2 Studio 5000-də Local:Slot:I.Ch0CJTemp tagında CJC temperaturunu göstərir. Modul terminallarında kalibrlənmiş PT100 probu yerləşdirin. Əgər tag 28.5°C oxuyursa, PT100 isə 23.2°C, RTD və ya onun referens rezistoru nasazdır.

Üstəlik, mövsümi nümunələr CJC-nin iştirakını təsdiqləyir. Operatorlar tez-tez yayda görünən "ötürücü sürüşməsi" barədə məlumat verirlər. Tarixçi trendləri ətraf mühit temperaturu qeydləri ilə müqayisə edin. Oxunuş səhvi ilə ətraf mühit temperaturu arasında 0.85-dən yuxarı korrelyasiya əmsalı CJC mənşəyini güclü şəkildə göstərir.

Altı Addımlı Diaqnostika Proseduru

• 1-ci Addım: Günün müxtəlif vaxtlarında oxunuş səhvini qeyd edin. Proses temperaturu, modul CJC tagı və paneldə yerli termometrin qeydlərini aparın. Səhvin proses dəyişiklikləri yox, ətraf mühit temperaturunu izlədiyini təsdiqləyin.
• 2-ci Addım: Allen-Bradley 1756-IT6I2-də Studio 5000 Controller Tags açın. Local:n:I.Ch0CJTemp-dən Ch5CJTemp-ə qədər yoxlayın. Hər CJC tagını modul terminal blokundan 50 mm məsafədə yerləşdirilmiş PT100 probu ilə müqayisə edin. Qəbul edilən sapma: ±0.5°C. ±2°C-dən yuxarı sapma RTD nasazlığını təsdiqləyir.
• 3-cü Addım: Foxboro FBM04-də Foxboro DCS SoftSink diaqnostik alətindən istifadə edin. Şübhəli kanal üçün AI blokuna keçin. FIELD_VAL_D parametrini yoxlayın. Dövrə kabelləşməsi nasazlığı yoxdursa, Pis və ya Qeyri-müəyyən keyfiyyət kodu termistor referens dövrəsinə işarə edir.
• 4-cü Addım: Terminal blok temperaturunu IR termometr və ya kontakt probu ilə ölçün. Bu fiziki ölçməni CJC oxunuşu ilə müqayisə edin. 3°C-dən yuxarı fərq aparatın dəyişdirilməsini və ya proqram təminatı ofset düzəlişini tələb edir.
• 5-ci Addım: Aparat gözləyərkən müvəqqəti proqram təminatı ofseti tətbiq edin. 1756-IT6I2-də Add-On Instruction (AOI) qabığında CJOffset parametrindən istifadə edin. Ofseti ölçülmüş fərqə təyin edin. Dəyəri və vaxt möhürünü kalibrləmə qeydinə daxil edin. Foxboro FBM04-də AI funksional blokunda CJ_OFFSET parametrini dəyişdirin. Qeyd: proqram təminatı ofsetləri yalnız müvəqqəti tədbirdir; IEC 61511 SIS kanalları növbəti yoxlama testindən sonra düzəldilməmiş aparat nasazlıqlarını daşıya bilməz. Daimi həll kimi Allen-Bradley 1756-CJC Termistorlar Dəstini dəyişməyi düşünün.
• 6-cı Addım: Nasaz modulu və ya alt lövhəni dəyişdirin. Dəyişdikdən sonra 0°C-də (Tip K üçün 1.020 mV) və 500°C-də (20.640 mV) iki nöqtəli kalibrləmə inyeksiyası aparın. Çıxışın inyeksiya edilmiş referensdən ±0.5°C daxilində oxuduğunu təsdiqləyin. Kalibrləmə bazasını yeniləyin və düzəldici texniki xidmət iş sifarişini bağlayın.

Çoxkanallı Kartlarda RTD Multipleksing Skani Sıra Səhvləri

RTD multipleksinqi daha incə bir nasazlıq kateqoriyası yaradır. 1756-IT6I2 kanalları ardıcıl skan edir, 60 Hz filtr parametri ilə hər kanal üçün 16.67 ms sabitləşmə vaxtı var. Filtr 10 Hz-ə təyin olunarsa, sabitləşmə vaxtı hər kanal üçün 100 ms-ə uzanır. Altı kanallı kart üçün ümumi skan vaxtı 600 ms-ə çatır. Yüksək sürətli temperatur keçidləri görünən kanallar arasında çirklənməyə səbəb ola bilər — sürətlə dəyişən kanal ADC referensinə növbəti kanal sabitləşməmişdən təsir edir.

Üstəlik, termokupl kompensasiya kabelinin səhv kabelləşdirilməsi başqa bir CJC-yə yaxın problem yaradır. Tip K kompensasiya kabeli IEC 60584-3-ə uyğun yaşıl və ağ keçiricilərdən istifadə edir. Termokupl başlığı ilə terminal bloku arasında standart mis tel istifadə etmək keçid nöqtəsində ikinci termokupl birləşməsi yaradır. Bu birləşmə öz EMF-ni yaradır, bu da ölçülən siqnalın üzərinə birbaşa əlavə olunur və CJC tərəfindən düzəldilmir.

Buna görə, həmişə kabel keçidlərini birləşmə qutularında yoxlayın. Termokupl siqnal yolunda hər hansı mis tel seqmentlərini müəyyən edin. Onları uyğun kompensasiya kabeli ilə əvəz edin. Kabelin polaritesini yoxlayın: tərs polarite CJC səhvini düzəltmək əvəzinə ikiqat artırır.

Foxboro FBM04 modulunda CJC üçün həm 2-simli, həm də 3-simli RTD bağlantıları dəstəklənir. 3-simli konfiqurasiya edilmiş kanalda üçüncü simin olmaması sabit 0.3–0.8°C qabaq müqavimət səhvinə səbəb olur. Konfiqurasiya parametrini RTD_TYPE yoxlayın: fiziki kabelləşməyə uyğun olaraq 2WIRE və ya 3WIRE təyin edin. Xüsusi termokupl/mV giriş həlli üçün Foxboro FBM202 Termokupl/mV Giriş Modulu-na baxın.

Kalibrləmə Toleransı və Sənədləşdirmə Tələbləri

IEC 60584-2 termokuplalar üçün dəqiqlik siniflərini müəyyən edir. Sinif 1 Tip K –40°C-dən +375°C-ə qədər ±1.5°C və ya ±0.004×|T|, hansısı böyükdürsə, tələb edir. Allen-Bradley 1756-IT6I2 spesifikasiyası ±0.1% diapazon modul səhvini əlavə edir. Ümumi sistem dəqiqliyi termokupl tolerantlığı, CJC səhvi, modul səhvi və kabel müqavimətinin cəmini nəzərə almalıdır.

500°C diapazon modul ilə 200°C ölçən Tip K termokupl üçün:

• Termokupl tolerantlığı: ±1.5°C (Sinif 1)
• CJC dəqiqliyi: ±1.0°C (1756-IT6I2 spesifikasiyası)
• Modul səhvi: ±0.5°C (0.1% × 500°C)
• Ümumi ən pis hal: ±3.0°C

SIS tətbiqlərində IEC 61511 11.6.3 maddəsi alət dəqiqliyinin SIL təsdiq hesablama daxil edilməsini tələb edir. Büdcələnmiş toleransdan yuxarı CJC səhvi sapma hesabatı və müəyyən edilmiş cavab müddətində düzəldici tədbir tələb etməlidir.

Nəhayət, bütün kalibrləmə qeydləri aşağıdakıları əhatə etməlidir: tapılan oxunuş, tətbiq edilmiş düzəliş, qalan oxunuş, kalibrləmə tarixi, texnikin ID-si və referens standartının izlenebilirlik nömrəsi. Bu qeydləri alət idarəetmə sistemində saxlayın və müvafiq ISA alət tag vərəqəsinə bağlayın. Çoxkanallı termokupl tətbiqləri üçün Allen-Bradley 1756-IT16 Termokupl Analoq Giriş Modulu eyni CJC arxitekturası ilə genişlənmiş kanal tutumu təklif edir.

Nəticə və Tədbir Tövsiyəsi

Soğuk birləşmə kompensasiyası uğursuzluqları gizli, ətraf mühitə bağlı temperatur səhvlərinə səbəb olur və mövsümlərlə sürüşür, tamamilə sıradan çıxmır. CJC dövrəsini nəzərdən qaçıran texniklər dövrə kabelləşməsi və ötürücü nasazlıqlarını axtarmağa saatlarla vaxt sərf edirlər. Diaqnostik açar oxunuş səhvini ətraf mühit temperaturu ilə əlaqələndirmək və sonra modulun CJC tagını fiziki referens probu ilə müqayisə etməkdir. Allen-Bradley 1756-IT6I2-də kanal qruplarına görə CJTemp taglarını yoxlayın. Foxboro FBM04-də alt lövhə termistorunu yoxlayın və RTD kabelləşmə rejimini təsdiqləyin. Proqram təminatı ofsetlərini yalnız müvəqqəti tədbir kimi tətbiq edin. Həmişə iki nöqtəli mV inyeksiya kalibrləməsi və düzgün sənədləşdirmə ilə işi tamamlayın. CJC nasazlıqlarını SIL hesablama daxil olmadan və ya proses nəzarət sapmalarına səbəb olmadan əvvəl tutun ki, planlaşdırılmamış dayandırmalar yaranmasın.

Müəllif: Chen Hao, PLC, DCS və nəzarət sistemləri sahəsində 10 ildən çox təcrübəsi olan sənaye avtomatlaşdırma mühəndisidir.