熱輥校溫原理及其故障分析與對策
1校溫工作原理
1.1係統的硬件組成
溫度控製係統示意圖見圖1。由圖1可知，其中感應加熱線圈是利用高頻感應原理對熱輥表麵進行加熱，整個熱輥由4個獨立的加熱線圈組成，由熱輥加熱變頻器單獨控製4個加熱區的加熱（在校溫當中使用外置的遠紅外測溫儀對熱輥表麵6點溫度進行實際測試，其中第1點為1區實際溫度，第2、3點的實際溫度的平均值作為第2區實際溫度值，第4、5點的實際溫度的平均值作為第3區實際溫度值，第6點為4區實際溫度值），PT100鉑電阻直接與熱輥表麵接觸進行實時溫度檢測，另外4個加熱線圈表麵有4個熱電偶組成過熱保護電路對加熱線圈進行保護。
圖1 溫度加熱控製係統
1.2校溫工作原理
溫度信號流程框圖見圖2。由圖2可知，PT100鉑電阻將被測熱輥表麵的溫度信號經溫度變送器內置的微處理器處理後以4-20mA的直流信號輸出，由溫度控製器進行實時LED顯示的同時與內部溫度設定值進行比較、判斷、PID運算等處理，如果低於設定值，則將運算結果輸出給熱輥變頻器，控製熱輥變頻器繼續以最大輸出設定功率進行加熱，當PT100檢測到的表麵溫度值高於設定值20/P=4℃（一般設P為5）時加熱變頻器輸出為0，當檢測到的表麵溫度值低於設定值100/P=20℃時(shi)又(you)會(hui)以(yi)最(zui)大(da)設(she)定(ding)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)進(jin)行(xing)加(jia)熱(re)，經(jing)過(guo)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)的(de)調(tiao)節(jie)後(hou)穩(wen)定(ding)在(zai)某(mou)一(yi)個(ge)溫(wen)度(du)值(zhi)，此(ci)時(shi)使(shi)用(yong)外(wai)置(zhi)的(de)遠(yuan)紅(hong)測(ce)溫(wen)儀(yi)對(dui)各(ge)加(jia)熱(re)區(qu)進(jin)行(xing)熱(re)輥(gun)表(biao)麵(mian)實(shi)際(ji)溫(wen)度(du)測(ce)試(shi)，如(ru)果(guo)發(fa)現(xian)與(yu)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)器(qi)所(suo)顯(xian)示(shi)的(de)各(ge)區(qu)溫(wen)度(du)值(zhi)不(bu)同(tong)，則(ze)須(xu)校(xiao)正(zheng)溫(wen)度(du)變(bian)送(song)器(qi)內(nei)部(bu)預(yu)存(cun)的(de)校(xiao)驗(yan)值(zhi)，通(tong)過(guo)將(jiang)紅(hong)外(wai)測(ce)溫(wen)儀(yi)所(suo)測(ce)實(shi)際(ji)表(biao)麵(mian)溫(wen)度(du)值(zhi)手(shou)動(dong)輸(shu)入(ru)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)器(qi)相(xiang)應(ying)參(can)數(shu)中(zhong)，溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)器(qi)內(nei)部(bu)將(jiang)輸(shu)入(ru)值(zhi)與(yu)設(she)定(ding)值(zhi)再(zai)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)處(chu)理(li)後(hou)，如(ru)果(guo)小(xiao)於(yu)設(she)定(ding)值(zhi)，則(ze)加(jia)熱(re)變(bian)頻(pin)器(qi)重(zhong)新(xin)開(kai)始(shi)加(jia)熱(re)，直(zhi)到(dao)PT100檢jian測ce的de溫wen度du值zhi與yu溫wen度du控kong製zhi器qi的de顯xian示shi值zhi相xiang同tong，此ci時shi再zai使shi用yong紅hong外wai測ce溫wen儀yi測ce試shi熱re輥gun表biao麵mian溫wen度du值zhi與yu溫wen控kong器qi顯xian示shi溫wen度du相xiang比bi較jiao，如ru果guo仍reng然ran不bu相xiang同tong，則ze再zai一yi次ci將jiang最zui新xin熱re輥gun表biao麵mian實shi際ji溫wen度du值zhi手shou動dong輸shu入ru溫wen度du控kong製zhi器qi中zhong，待dai係xi統tong重zhong新xin達da到dao一yi個ge新xin的de平ping衡heng，如ru此ci反fan複fu多duo次ci，直zhi到dao遠yuan紅hong外wai測ce溫wen儀yi所suo測ce溫wen度du實shi際ji值zhi與yu溫wen度du控kong製zhi器qi顯xian示shi值zhi一yi致zhi為wei止zhi，然ran後hou在zai溫wen度du控kong製zhi器qi上shang將jiang此ci時shi係xi統tong準zhun確que的de校xiao驗yan值zhi發fa送song給gei溫wen度du變bian送song器qi進jin行xing存cun儲chu，至zhi此ci整zheng個ge校xiao溫wen工gong作zuo基ji本ben結jie束shu，此ci時shi溫wen度du控kong製zhi器qi顯xian示shi值zhi、溫度變送器校驗值、紅外儀測溫儀實測值三者已經一致，誤差不超過±1℃，然後再重新加熱，待達到穩定平衡後，實際驗證一下該熱輥在投入使用後熱輥表麵溫度值是否真實可靠（與紅外測溫儀實測值比較）。
2． 1校溫過程中出現的問題
在實際校溫過程中發現熱輥（校準溫度一般設定為200℃）在校溫一段時間後，出現自動停止加熱並跳閘的情況，遇到這種情況，根據跳閘後的故障顯示為加熱線圈超溫，其原因有以下幾點：
（1） 加熱線圈表麵實際溫度確實因過高經熱偶檢測單元檢測到後而導致保護單元動作；
（2） 溫控中校溫參數設置不當。
因(yin)為(wei)更(geng)換(huan)熱(re)偶(ou)檢(jian)測(ce)保(bao)護(hu)單(dan)元(yuan)後(hou)，開(kai)機(ji)後(hou)依(yi)然(ran)出(chu)現(xian)跳(tiao)閘(zha)現(xian)象(xiang)，但(dan)因(yin)無(wu)法(fa)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)加(jia)熱(re)線(xian)圈(quan)表(biao)麵(mian)的(de)實(shi)際(ji)溫(wen)度(du)而(er)無(wu)法(fa)確(que)定(ding)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)是(shi)否(fou)確(que)因(yin)加(jia)熱(re)線(xian)圈(quan)表(biao)麵(mian)實(shi)際(ji)溫(wen)度(du)超(chao)溫(wen)而(er)跳(tiao)閘(zha)，因(yin)為(wei)係(xi)統(tong)顯(xian)示(shi)的(de)跳(tiao)閘(zha)原(yuan)因(yin)是(shi)在(zai)加(jia)熱(re)變(bian)頻(pin)器(qi)斷(duan)電(dian)後(hou)顯(xian)示(shi)出(chu)來(lai)的(de)，而(er)加(jia)熱(re)變(bian)頻(pin)器(qi)斷(duan)電(dian)係(xi)統(tong)也(ye)可(ke)顯(xian)示(shi)此(ci)故(gu)障(zhang)，所(suo)以(yi)首(shou)先(xian)確(que)定(ding)是(shi)否(fou)是(shi)因(yin)校(xiao)溫(wen)參(can)數(shu)設(she)置(zhi)不(bu)當(dang)而(er)引(yin)起(qi)，現(xian)將(jiang)溫(wen)控(kong)器(qi)中(zhong)的(de)報(bao)警(jing)幅(fu)值(zhi)由(you)原(yuan)來(lai)的(de)5增加到15，開機加熱後約38min依然自動停止加熱並且跳閘，此時使用遠紅外測溫儀測的熱輥表麵測溫點4的實際表麵溫度值為207.6℃，改變前後的測量數據見表1-3。
由表1-3可知，根據這三次測量結果來分析其跳閘原因似乎跟溫度控製器溫度設定值設置不當有關，降低該設定值180℃後(hou)便(bian)解(jie)決(jue)了(le)係(xi)統(tong)跳(tiao)閘(zha)等(deng)問(wen)題(ti)，但(dan)經(jing)過(guo)現(xian)場(chang)多(duo)次(ci)仔(zai)細(xi)觀(guan)察(cha)跳(tiao)閘(zha)過(guo)程(cheng)所(suo)發(fa)生(sheng)的(de)現(xian)象(xiang)，結(jie)合(he)該(gai)熱(re)輥(gun)的(de)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang)後(hou)分(fen)析(xi)認(ren)為(wei)事(shi)實(shi)並(bing)非(fei)如(ru)此(ci)，原(yuan)因(yin)有(you)：
（1） 使用完全相同的校溫參數（校溫設定值為200℃）來校其他熱輥時運行情況良好；
（2） 該熱輥曾因軸承損壞嚴重掃膛引起電機性能嚴重下降。
更換軸承後雖然可以重新使用，但因電機本體在運行過程中發熱量增大，加之設定溫度高達200℃，運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)稍(shao)長(chang)後(hou)加(jia)熱(re)線(xian)圈(quan)內(nei)部(bu)隨(sui)著(zhe)熱(re)量(liang)的(de)不(bu)斷(duan)積(ji)累(lei)而(er)越(yue)聚(ju)越(yue)高(gao)，輥(gun)後(hou)的(de)散(san)熱(re)風(feng)扇(shan)不(bu)完(wan)全(quan)將(jiang)積(ji)聚(ju)的(de)熱(re)量(liang)帶(dai)走(zou)，最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)溫(wen)度(du)超(chao)高(gao)，熱(re)偶(ou)檢(jian)測(ce)單(dan)元(yuan)檢(jian)測(ce)到(dao)溫(wen)度(du)超(chao)過(guo)保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)值(zhi)後(hou)將(jiang)動(dong)作(zuo)信(xin)號(hao)發(fa)送(song)到(dao)中(zhong)央(yang)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)，觸(chu)發(fa)內(nei)部(bu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)動(dong)作(zuo)而(er)斷(duan)開(kai)加(jia)熱(re)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)電(dian)源(yuan)進(jin)線(xian)接(jie)觸(chu)器(qi)，中(zhong)斷(duan)加(jia)熱(re)，而(er)當(dang)設(she)定(ding)溫(wen)度(du)為(wei)180℃時(shi)由(you)於(yu)熱(re)輥(gun)表(biao)麵(mian)溫(wen)度(du)對(dui)加(jia)熱(re)線(xian)圈(quan)的(de)表(biao)麵(mian)溫(wen)度(du)影(ying)響(xiang)相(xiang)對(dui)減(jian)少(shao)，加(jia)熱(re)線(xian)圈(quan)本(ben)身(shen)積(ji)聚(ju)的(de)熱(re)量(liang)靠(kao)輥(gun)後(hou)的(de)散(san)熱(re)風(feng)扇(shan)即(ji)可(ke)將(jiang)溫(wen)度(du)限(xian)製(zhi)在(zai)保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)溫(wen)度(du)值(zhi)之(zhi)下(xia)，所(suo)以(yi)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)；如果重新將溫度設定值設定為200℃時係統依舊出現上述的保護跳閘現象。根據上述分析認為熱輥本身的性能下降，發熱量增大，積聚的熱量無法被散熱風扇及功夫設定為130℃左右，所以該熱輥在校溫溫度設定為180℃完全可以滿足工藝使用要求，目前該熱輥經過重新校溫後已投入生產，現場運行狀況良好，產品性能指標未見下降。
2.2校溫過程中的對策
在實際生產與校溫過程中經常遇到溫度控製器上某一個或多個加熱區溫度顯示為280℃或C的情況，多數問題在於PT100anzhuangweizhizaiyunxingzhongyouyuchangqizhendongdengyuanyinchuxianpianlizhunquedejianceweizhihuozheyuwendubiansongqizhuanzibufenbojieweizhipianyisuozhi，youshiyeyinchangqiyunxinghouzhuanzidexingnengxiajianghuosunhuaisuozhi，tongguozhongxintiaozhengweizhihuogenghuanwendubiansongqibiannengjiejuecileiwenti。wendubiansongqishangxianshiC的情況，一種是新輥或新換溫度變送器第一次校溫，此時顯示C是正常的，因為此時溫度內部的校驗值默認為0，解決辦法是不處理，按正確的校溫規程進行校溫操作即可；另一種是由於溫度變送器轉子、定子部分距離鬆動所引起，重新調整兩者之間的工作距離便可解決。
3校溫過程中應該注意的事項
（1） 對dui於yu不bu同tong的de熱re輥gun在zai使shi用yong遠yuan紅hong外wai測ce溫wen儀yi時shi，其qi反fan射she率lv設she置zhi不bu同tong。例li如ru表biao麵mian為wei亮liang銀yin白bai色se的de熱re輥gun與yu表biao麵mian為wei黑hei色se的de熱re輥gun，由you於yu其qi表biao麵mian的de反fan射she率lv不bu同tong，在zai使shi用yong遠yuan紅hong外wai測ce溫wen儀yi測ce溫wen時shi，一yi般ban對dui黑hei輥gun，反fan射she率lv設she為wei上shangA下0，白輥設為上9下5。
（2） 校溫時應將保溫箱、電機外殼等包裝安裝完好，防止外界氣流對校溫的幹擾，同時也有利於電機、熱輥內部等部件的散熱。
（3） 熱輥應在架台上穩固安裝，同時由於熱輥溫度較高，應設置防止人員燙傷等安全措施，並且設專人看護。