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      包裝機(jī)電控系統(tǒng)維護(hù)及檢修研究

      發(fā)布時(shí)間:2020-06-16 14:10:58 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      1. 引言

      隨著包裝工業(yè)的迅速發(fā)展,全自動(dòng)化的包裝設(shè)備正在不斷涌現(xiàn)。其中備受關(guān)心的問題就是設(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性及使用壽命[1]。包裝機(jī)系指塑料薄膜預(yù)制成薄膜卷筒,在包裝過程中由包裝機(jī)自動(dòng)完成成袋、裝袋、熱封(底封、角封和頂封)過程的全自動(dòng)包裝機(jī)。FFS包裝機(jī)電控系統(tǒng)作為設(shè)備的指使者,控制著FFS型包裝機(jī)各部分的動(dòng)作,使系統(tǒng)按照設(shè)定的工藝流程來完成整個(gè)生產(chǎn)過程。設(shè)備能否保證長期、正常運(yùn)行會(huì)直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,因此,設(shè)備電控系統(tǒng),特別是電控系統(tǒng)的核心可編程控制器PLC的日常維護(hù)、檢修工作顯得尤為重要[2],只有采取科學(xué)有效的維護(hù)方法及故障處理措施,才能使設(shè)備正常運(yùn)行,延長它的使用壽命,使企業(yè)的安全長周期生產(chǎn)得到有力保障,以此創(chuàng)造更大的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

      1. 包裝機(jī)電控系統(tǒng)組成及作用

      包裝機(jī)電控系統(tǒng)包括以下三個(gè)相對獨(dú)立的子系統(tǒng): 定量秤系統(tǒng)、包裝機(jī)系統(tǒng)、移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)。定量秤系統(tǒng)的主要控制器件為附帶有觸摸屏控制界面的稱重控制器、PLC以及給料伺服驅(qū)動(dòng)器。稱重控制器檢測稱重傳感器的信號(hào),將動(dòng)作指令發(fā)送給PLC,PLC負(fù)責(zé)控制伺服給料機(jī)構(gòu)、卸料機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,并接收/發(fā)送與包裝機(jī)的聯(lián)鎖信號(hào)。包裝機(jī)系統(tǒng)以可編程控制器PLC為核心,通過擴(kuò)展單元(數(shù)字量I/O模塊、模擬量I/O模塊以及高速計(jì)數(shù)器模塊)連接檢測、控制元件以及操作盤。其組成框圖如圖1所示。其中檢測元件包括旋轉(zhuǎn)編碼器、光電開關(guān)、接近開關(guān)、正負(fù)壓力檢測開關(guān)等;控制元件包括變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、熱封控制器、電磁振動(dòng)控制器、交流接觸器和電磁閥等;除上述PLC、檢測、控制元件以及操作盤之外,在總的系統(tǒng)回路及其它各分支回路均接有保護(hù)元件及其它主令電器,這些元器件分別為負(fù)荷開關(guān)、漏電保護(hù)開關(guān)、電動(dòng)機(jī)空氣開關(guān)等。

      包裝機(jī)電控系統(tǒng)組成框圖

      圖1 包裝機(jī)電控系統(tǒng)組成框圖

       

      接檢測、控制元件以及操作盤。檢測元件包括壓力開關(guān)和限位開關(guān)等;控制元件包括交流接觸器和電磁閥等;操作盤由觸摸式人機(jī)界面、搖桿開關(guān)等組成。電控系統(tǒng)控制著FFS型包裝機(jī)各部分的動(dòng)作,包括供袋送袋、封角封底、制袋、取袋開袋、裝袋封口以及定量稱重、脈沖除塵、平臺(tái)的平移、旋轉(zhuǎn)及定位等,協(xié)調(diào)定量秤、包裝機(jī)、移動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)作配合,使系統(tǒng)按照設(shè)定的工藝流程來完成整個(gè)生產(chǎn)過程。

      1. 包裝機(jī)電控系統(tǒng)維護(hù)及檢修

      包裝機(jī)電控系統(tǒng)控制著設(shè)備各部分的動(dòng)作,使系統(tǒng)按照設(shè)定的工藝流程來完成整個(gè)生產(chǎn)過程。自動(dòng)生產(chǎn)線以PLC 為控制核心,PLC通過總線進(jìn)行通信,完成對各電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)向及各個(gè)接觸器、中繼器的控制。設(shè)備能否保證長期、正常運(yùn)行會(huì)直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,因此,設(shè)備電控系統(tǒng),特別是電控系統(tǒng)的核心PLC的日常維護(hù)、檢修工作顯得尤為重要。在確定電源、氣源關(guān)閉后再對電控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)及檢修。

        1. 包裝機(jī)電控系統(tǒng)維護(hù)

      設(shè)備電控系統(tǒng)維護(hù)的內(nèi)容如下。

      設(shè)備啟動(dòng)前,檢查稱重控制器的顯示是否正常,有無“花屏”現(xiàn)象;檢查屏上的按鈕和指示燈功能是否正常,如不正常,應(yīng)及時(shí)拆檢,用萬用表檢查線路和器件,并進(jìn)行修復(fù)或更換損壞器件。

          1. 每日開車前檢查光電開關(guān)鏡頭是否清潔、位置及檢測方向是否正確,接近開關(guān)是否松動(dòng)、位置是否正確,如有異常情況,應(yīng)及時(shí)排除。
          2. 定期檢查漏電保護(hù)器的保護(hù)功能是否有效。檢測方法是按下漏電保護(hù)器上的監(jiān)測按鈕,觀察漏電保護(hù)器是否跳閘,如果跳閘,說明器件保護(hù)功能有效,反之為失效,應(yīng)及時(shí)更換。
          3. 定期檢查電機(jī)保護(hù)斷路器的保護(hù)功能是否有效。檢測方法是將其保護(hù)電流調(diào)小1/2,使電機(jī)運(yùn)行,觀察電機(jī)保護(hù)斷路器是否跳閘,如果跳閘,說明器件保護(hù)功能有效,反之為失效,應(yīng)及時(shí)更換。
          4. 定期檢查控制柜、接線盒的接線端子、設(shè)備的接地線是否松動(dòng),各保護(hù)導(dǎo)線是否松動(dòng)、脫落,若有松動(dòng)、脫落,應(yīng)及時(shí)緊固;檢查導(dǎo)線、電纜有無老化、破損,若有,及時(shí)更換。
          5. 定期檢查操作盤上的按鈕開關(guān)和選擇開關(guān)是否手動(dòng)操作靈活,如不靈活,應(yīng)及時(shí)更換。

      (7)定期檢查交流及直流電源的電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi),如超出規(guī)定范圍,應(yīng)檢查控制柜內(nèi)變壓器及直流電源是否有損壞,若有損壞,及時(shí)更換,避免電壓過高或不足損害其它元件。

        1. 包裝機(jī)電控系統(tǒng)檢修電控系統(tǒng)的檢修包括很多方面,內(nèi)容很多,其中又是以可編程控制器PLC、電機(jī)及包裝系統(tǒng)中的封熱系統(tǒng)的檢修為重中之重。

      3.2.1PLC系統(tǒng)常見故障檢修

      PLC系統(tǒng)故障大概可以分成四類:外部設(shè)備故障、系統(tǒng)故障、硬件故障、軟件故障。PLC在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí),我們可以根據(jù)故障現(xiàn)象,充分利用PLC的自診斷功能,對故障做出判斷和修理。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),科學(xué)的檢修流程應(yīng)該是首先作出故障在PLC外部還是內(nèi)部的判斷,如果故障在PLC內(nèi)部,則繼續(xù)作出故障是在I/O回路還是在控制器內(nèi)部的診斷。作出以上判斷后,就可以把故障定位在某一層上,然后再作進(jìn)一步的查找,此時(shí),查找范圍已經(jīng)比較小了。PLC主機(jī)系統(tǒng)最容易發(fā)生故障的地方一般在電源系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),電源在連續(xù)工作、散熱中,電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可避免的。通訊及網(wǎng)絡(luò)受外部干擾的可能性大,外部環(huán)境是造成通訊外部設(shè)備故障的最大因素之一。系統(tǒng)總線的損壞主要由于現(xiàn)在PLC多為插件結(jié)構(gòu),長期使用插拔模塊會(huì)造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線損壞,在空氣溫度變化、濕度變化的影響下,總線的塑料老化、印刷線路的老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理系統(tǒng)故障的時(shí)候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對設(shè)備的破壞。目前PLC 的主存儲(chǔ)器大多采用可擦寫ROM,其使用壽命除了主要與制作工藝相關(guān)外,還和底板的供電、CPU模塊工藝水平有關(guān)[3]。而PLC的中央處理器目前都采用高性能的處理芯片,故障率已經(jīng)大大下降。對于PLC主機(jī)系統(tǒng)的故障的預(yù)防及處理主要是提高集中控制柜(室)的管理水平,加裝降溫措施,定期除塵,使PLC的外部環(huán)境符合其安裝運(yùn)行要求;同時(shí)在系統(tǒng)維修時(shí),嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作,謹(jǐn)防人為的對主機(jī)系統(tǒng)造成損害。

      PLC最大的薄弱環(huán)節(jié)在I/O端口。PLC的技術(shù)優(yōu)勢在于其I/O端口,在主機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平相差無幾的情況下,I/O 模塊是體現(xiàn)PLC性能的關(guān)鍵部件,因此它也是PLC損壞中的突出環(huán)節(jié)。要減少I/O模塊的故障就要減少外部各種干擾對其影響,首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用,不可隨意減少其外部保護(hù)設(shè)備,其次分析主要的干擾因素,對主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。

      PLC常見故障具體表現(xiàn)形式如下。

      (1)CPU模板常見故障處理a.“POWER”滅

      故障原因:①保險(xiǎn)管熔斷;②輸入接觸不良;③輸入線斷。處理方法:①更換保險(xiǎn)管;②重新接線;③更換接線。   b.保險(xiǎn)管多次熔斷故障原因:①負(fù)載短路或過載;②輸入電壓設(shè)定錯(cuò);③保險(xiǎn)管容量太小。

      處理方法:①用萬用表測量;②改接正確;③更換合適容量保險(xiǎn)管。

      故障原因:①程序中無“END”指令;②電源故障;③I/ O口址重復(fù);④遠(yuǎn)程I/O無電源;⑤無終端站。

      處理方法:①修改程序;②檢查電源;③修改口址;④接通I/O電源;⑤設(shè)定終端。

      d.運(yùn)行輸出繼電器不閉合:電源故障;檢修電源。

      e.特定繼電器不動(dòng)作、特定繼電器常動(dòng)或若干繼電器均不動(dòng)作:I/O總線有異常;檢修主板。

      (2)輸入模板常見故障處理a.輸入均接通

      故障原因:①未向輸入信號(hào)源供電;②輸入信號(hào)源電壓過低;③端子螺釘松動(dòng);④端子板接觸不良。

      處理方法:①接通有關(guān)電源;②調(diào)整電壓;③重接;④處理后重接。

      b.某特定輸入繼電器不接通

      故障原因:①輸入信號(hào)源(器件)故障;②輸入配線斷開;

      ③輸入端接觸不良;④輸入端子松動(dòng);⑤輸入接通時(shí)間過短;⑥ 輸入回路(電路)故障。

      處理方法:①更換輸入器件;②焊接斷線;③處理后重接;

      ④擰緊;⑤調(diào)整有關(guān)參數(shù);⑥查電路或更換。c.輸入隨機(jī)件動(dòng)作

      故障原因:①輸入信號(hào)電平過低;②輸入接觸不良;③輸入噪聲過大。

      處理方法:①查電源及輸入器件;②檢查端子接線;③加屏蔽或?yàn)V波措施。

      d.PLC輸入全異常:輸入單元電路故障;更換I/O板。    e.某特定輸入繼電器常閉:輸入回路故障;查電路或更換。

      (3)輸出模板常見故障處理a.輸出均不能接通

      故障原因:①未加負(fù)載電源;②負(fù)載電源壞或電壓過低;

      ③端子排接觸不良;④保險(xiǎn)管熔斷;⑤輸出回路(電路)故障;

      ⑥I/O總線插座脫落。

      處理方法:①接通電源;②調(diào)整或修理;③處理后重接;④ 更換保險(xiǎn);⑤更換I/O模板;⑥重接。

      b.輸出均不關(guān)斷:輸出回路(電路)故障;更換I/O模板。c.特定輸出繼電器不接通(指示燈亮)

      故障原因:①輸出繼電器損壞;②輸出配線斷;③輸出端子接觸不良;④輸出驅(qū)動(dòng)電路故障。

      處理方法:①更換繼電器;②焊接或更新;③處理后重接;

      ④更換I/O模板。

      1. 特定輸出繼電器不接通(指示燈滅):輸出接通時(shí)間過短或輸出回路(電路)故障;修改輸出程序或更換I/O模板。
      2. 特定輸出繼電器不關(guān)斷(指示燈滅):輸出繼電器損壞或輸出驅(qū)動(dòng)管漏電流過大;更換繼電器或更換輸出管。
      3. 特定輸出繼電器不關(guān)斷(指示燈亮):輸出驅(qū)動(dòng)電路故障;更換I/O模板。

      g.輸出不規(guī)則隨機(jī)動(dòng)作

      故障原因:①PLC供電電源電壓過低;②接觸不良;③輸入噪聲過大。

      處理方法:①調(diào)整電源輸出;②檢查端子接線;③加防噪措施。

          1. 電機(jī)常見故障檢修

      電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生異常噪音、發(fā)熱、無法啟動(dòng)、或異常停止等故障時(shí),應(yīng)按下列方法進(jìn)行檢查。

      1. 檢查對應(yīng)的電動(dòng)機(jī)空氣開關(guān)是否因過載或短路而脫扣,如果是,查明原因,排除故障,然后將電動(dòng)機(jī)空氣開關(guān)閉合。
      2. 檢查對應(yīng)的交流接觸器是否發(fā)生故障,如果是,查明原因,排除故障或更換新的交流接觸器。
      3. 對于供袋電機(jī)和擺臂電機(jī),還需檢查控制柜內(nèi)發(fā)生故障的變頻器的操作面板上的故障代碼,參照變頻器說明書將故障排除。在必要情況下應(yīng)將變頻器的運(yùn)行頻率降低,或延長加、減速時(shí)間。
      4. 檢查各連接端子處接頭是否松動(dòng)、斷開,電機(jī)電纜是否損壞,緊固松動(dòng)的連接處、更換損壞的電纜。
      5. 檢查制動(dòng)電機(jī)的制動(dòng)器部分是否有雜物,傳動(dòng)系統(tǒng)是否缺乏潤滑,清理剎車片,潤滑傳動(dòng)系統(tǒng)各部件。
      6. 當(dāng)制動(dòng)電機(jī)不能及時(shí)制動(dòng)時(shí),可調(diào)整電動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的氣隙,檢查電機(jī)制動(dòng)器控制回路的接線情況。
          1. 熱封系統(tǒng)常見故障檢修

      當(dāng)熱封控制器報(bào)警時(shí),請測量控制器模擬量輸出端之間的電壓,根據(jù)電壓值參考熱封控制器說明書檢查控制器至加熱片之間相應(yīng)區(qū)域的線路,接線端子是否松動(dòng),導(dǎo)線是否破損、短路,是否需要更換加熱片或控制器等。

       

      4 結(jié)語

      本文介紹了一種以PLC為核心的包裝機(jī)電控系統(tǒng),講述了設(shè)備電控系統(tǒng)的組成和作用,筆者根據(jù)多年的使用情況和維修管理經(jīng)驗(yàn),針對常見的故障,全面分析總結(jié)了系統(tǒng)維護(hù)和故障檢修方法,這些方法能在電儀方面有效地確保設(shè)備的正常運(yùn)行和操作人員的安全。只有采取科學(xué)有效和有針對性的處理措施和方法,才能使包裝機(jī)組正常運(yùn)行,延長使用壽命,使企業(yè)的安全生產(chǎn)得到有力保障,從而創(chuàng)造更大的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

       

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