1引言
洛陽某有限責任公司公司於1996年從日本NewLong公司引進一套全自動包裝碼垛生產線‚生產能力為25t／h‚該套設備由全自動稱量電子秤、自動包裝機、自動縫口機、金屬檢測器、噴碼打印機、碼垛機等組成。為了提高包裝線的生產能力‚稱重係統采用了日本YAMATO公司的FEC－500型雙秤配置‚各配備一隻100kg的懸臂梁式稱重傳感器‚由交流伺服電動機控製物料進給‚該電子秤完成25kg的物料稱量僅用時6．8s‚從而實現了高速定量填充的目的。該生產線前部三台刮片式真空泵‚通過真空電磁閥的控製‚準確地將空袋吸附在下料口處‚25kg的物料利用自重落入袋內‚自動包裝機將填裝好的料袋夾持好送到輸送機皮帶上‚在通過折邊機後‚到達自動型縫口機‚當料袋到達時‚縫口機底部的光電開關發出啟動信號‚離合器帶電‚縫口機進行封口‚完畢後縫口機內部的電磁閥動作‚氣缸帶動切刀將線辮切斷。隨後經過金屬檢測器檢測、噴墨打印機打印批號後‚碼垛機將料袋以每層5袋‚8層共40袋堆裝成1t送到滿垛輸送機處。
2故障分析及處理
2.1故障之一
2002年10月包裝機出現故障‚程序進行到袋夾持後就不再向下執行‚而操作員經手動把這個動作做完後‚程序繼續執行‚然而在自動時每走到這一步就會出現同樣的情況。遵循從外到內的原則‚查找與袋夾持有關的外部零部件‚結果發現行走部分一個限位開關連杆頭磨損‚導致不能正常反饋位置信號‚引起了邏輯錯誤。
排除了外部原因之後‚再從內部查找故障‚電氣原理圖與邏輯梯形圖是兩個有力的工具。針對比較複雜的邏輯故障‚如果條件允許‚則將PLC與手提電腦通過外部通訊電纜進行連接‚把內部邏輯圖形顯示在屏幕上‚能夠清晰地監控內部每一個邏輯輸入輸出點的狀態‚然後再與原始PLC內部邏輯圖進行對照‚故障就能迎刃而解。
2.2故障之二
碼垛機的柵格轉向是堆裝的重要環節。當料袋輸送到柵格處時‚首先被一氣缸支撐離開傳動輥‚這隻氣缸外壁上安裝有兩隻磁感應接近開關‚用於監測氣缸位置的回饋信號‚當料袋離開傳動輥後‚電機側離合器帶電‚電機帶動離合器經傳動齒輪箱‚將料袋旋轉90°‚之後支撐氣缸落下‚傳動輥將料袋送出柵格轉向區。
2003年4月‚碼垛機柵格轉向處出現動作不穩定
的現象‚有時能夠旋轉90°‚有時隻旋轉45°‚經過細致認真地觀察‚在查閱了相關電氣儀表資料後‚從PLC上可以看到轉向輸出信號Y074存在‚而固態繼電器SSR輸出電壓也正常‚為DC24V‚離合器的兩個輸入線圈CLG（傳動）、BRG（刹車）電壓切換也正常‚此時檢查了執行元件‚初步懷疑離合器的性能有下降現象‚停機後將離合器拆下‚結果發現其內部的摩擦片嚴重磨損‚從而導致電機的輸出功率不能被有效的傳輸‚更換了摩擦片後‚故障現象消失。這是由於外部執行元件受環境因素影響較大、設備本身長期機械磨損所致。
2.3故障之三
該生產線推袋輸送機動作非常頻繁‚每天啟動停止達4500次‚驅動電機為三相交流異步電動機‚采用FHJI公司FVRE7S型變頻器調速‚通過對變頻器內部多級速度的設定‚推袋輸送機使用了二級變速控製‚變頻器在推袋時輸出頻率為51．5Hz‚回程過程中通過一個接近開關發出信號‚使變頻器的輸出頻率切換為25Hz‚低速運行直至停止。
該變頻器自投用以來‚顯示麵板經常出現OC1故障‚查找故障代碼為過流保護動作導致異常停機‚通過現場多方分析‚在檢查了電機的絕緣及三相平衡電流後‚未發現有異常；根據故障所發生的時段分析‚故障發生在啟動或帶負載的瞬間‚於是將變頻器啟動加速時間由原來的0．5s增加到0．7s‚並將電機的多級速度2的頻率降低為48Hz。這樣‚利用降低電機速度的辦法‚最終消除了OC1故障現象。
雖然電機過流的問題能夠解決‚但是2001～2002年變頻器內部設定的數據連續丟失3次‚重新輸入數據後仍然能正常投用。初步懷疑是電機電纜的屏蔽線未接或未接好造成‚檢查後沒有發現問題。隨後將問題的焦點轉移到電磁幹擾上來‚用專用FULUKE測試儀測量後‚發現控製櫃總進線的幹擾諧波為60％‚而正常的幹擾諧波範圍應在15％～20％‚進一步測量推袋輸送機變頻器的諧波時‚發現波動範圍為4％～80％。由於該變頻器容量小‚僅為1．5kVA‚故未安裝AC電抗器‚強電的多次諧波產生的幹擾‚多次衝擊變頻器的數據保護電平‚最終導致內存數據的丟失‚後采取在推袋輸送機變頻器前加裝LC阻抗元件‚幹擾最終得以排除。
以上分析反映出變頻器的電磁抗幹擾問題不容忽視‚變頻器應嚴格按照電磁抗幹擾標準進行‚在有對電磁抗幹擾弱的電力設備的地方‚或有敏感電路的地方‚要考慮采取較為完善的措施來防止強電對其他設備的影響.
3排除係統故障的常用方法
內部故障診斷的順序是從電源部分入手到公用電路部分‚然後再到專用電路部分。電源部分元器件一般功率較大‚常根據有無異常發熱及有無正常輸出電壓來判斷故障。公用電路通常是係統的輸入輸出回路‚它們是把各個設備狀況的輸入信號匯集起來‚轉化為可識別的信號提供給係統‚同時經係統處理後將指令傳送出去。由A／D、D／A轉換元件、運算放大器、光電耦合器、微型固態繼電器組成若幹相類似的通道‚通過對這些通道電路靜態與動態性能的比較測量‚就可以確定某一通道是否存在故障。
比較測量法是通過對測試端子進行電壓與波形的測試‚再與正常狀況下的記錄相比較的一種查找故障的方法。對於冗餘設置或同類型機電儀綜合體‚為了更加有效的快速判斷故障‚也可采取切塊替換法。
4結束語
故障排除後‚還要從技術與管理兩方麵分析故障產生的原因‚並采取適當的措施避免類似故障的再次發生。對此次維修的故障現象、原因分析、解決過程、所更換的元器件及零配件、遺留的問題等要做好記錄。如果進行了必要的改造‚還應在設備資料中配置符合國標的圖紙和相關資料‚為下次維修工作打下堅實的基礎。
    
 

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