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1引言
洛陽(yáng)某有限責(zé)任公司公司于1996年從日本NewLong公司引進(jìn)一套全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線?生產(chǎn)能力為25t／h?該套設(shè)備由全自動(dòng)稱量電子秤、自動(dòng)包裝機(jī)、自動(dòng)縫口機(jī)、金屬檢測(cè)器、噴碼打印機(jī)、碼垛機(jī)等組成。為了提高包裝線的生產(chǎn)能力?稱重系統(tǒng)采用了日本YAMATO公司的FEC－500型雙秤配置?各配備一只100kg的懸臂梁式稱重傳感器?由交流伺服電動(dòng)機(jī)控制物料進(jìn)給?該電子秤完成25kg的物料稱量?jī)H用時(shí)6．8s?從而實(shí)現(xiàn)了高速定量填充的目的。該生產(chǎn)線前部三臺(tái)刮片式真空泵?通過真空電磁閥的控制?準(zhǔn)確地將空袋吸附在下料口處?25kg的物料利用自重落入袋內(nèi)?自動(dòng)包裝機(jī)將填裝好的料袋夾持好送到輸送機(jī)皮帶上?在通過折邊機(jī)后?到達(dá)自動(dòng)型縫口機(jī)?當(dāng)料袋到達(dá)時(shí)?縫口機(jī)底部的光電開關(guān)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)?離合器帶電?縫口機(jī)進(jìn)行封口?完畢后縫口機(jī)內(nèi)部的電磁閥動(dòng)作?氣缸帶動(dòng)切刀將線辮切斷。隨后經(jīng)過金屬檢測(cè)器檢測(cè)、噴墨打印機(jī)打印批號(hào)后?碼垛機(jī)將料袋以每層5袋?8層共40袋堆裝成1t送到滿垛輸送機(jī)處。
2故障分析及處理
2.1故障之一
2002年10月包裝機(jī)出現(xiàn)故障?程序進(jìn)行到袋夾持后就不再向下執(zhí)行?而操作員經(jīng)手動(dòng)把這個(gè)動(dòng)作做完后?程序繼續(xù)執(zhí)行?然而在自動(dòng)時(shí)每走到這一步就會(huì)出現(xiàn)同樣的情況。遵循從外到內(nèi)的原則?查找與袋夾持有關(guān)的外部零部件?結(jié)果發(fā)現(xiàn)行走部分一個(gè)限位開關(guān)連桿頭磨損?導(dǎo)致不能正常反饋位置信號(hào)?引起了邏輯錯(cuò)誤。
排除了外部原因之后?再?gòu)膬?nèi)部查找故障?電氣原理圖與邏輯梯形圖是兩個(gè)有力的工具。針對(duì)比較復(fù)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(jìn)行連接?把內(nèi)部邏輯圖形顯示在屏幕上?能夠清晰地監(jiān)控內(nèi)部每一個(gè)邏輯輸入輸出點(diǎn)的狀態(tài)?然后再與原始PLC內(nèi)部邏輯圖進(jìn)行對(duì)照?故障就能迎刃而解。
2.2故障之二
碼垛機(jī)的柵格轉(zhuǎn)向是堆裝的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)料袋輸送到柵格處時(shí)?首先被一氣缸支撐離開傳動(dòng)輥?這只氣缸外壁上安裝有兩只磁感應(yīng)接近開關(guān)?用于監(jiān)測(cè)氣缸位置的回饋信號(hào)?當(dāng)料袋離開傳動(dòng)輥后?電機(jī)側(cè)離合器帶電?電機(jī)帶動(dòng)離合器經(jīng)傳動(dòng)齒輪箱?將料袋旋轉(zhuǎn)90°?之后支撐氣缸落下?傳動(dòng)輥將料袋送出柵格轉(zhuǎn)向區(qū)。
2003年4月?碼垛機(jī)柵格轉(zhuǎn)向處出現(xiàn)動(dòng)作不穩(wěn)定
的現(xiàn)象?有時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)90°?有時(shí)只旋轉(zhuǎn)45°?經(jīng)過細(xì)致認(rèn)真地觀察?在查閱了相關(guān)電氣儀表資料后?從PLC上可以看到轉(zhuǎn)向輸出信號(hào)Y074存在?而固態(tài)繼電器SSR輸出電壓也正常?為DC24V?離合器的兩個(gè)輸入線圈CLG（傳動(dòng)）、BRG（剎車）電壓切換也正常?此時(shí)檢查了執(zhí)行元件?初步懷疑離合器的性能有下降現(xiàn)象?停機(jī)后將離合器拆下?結(jié)果發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的摩擦片嚴(yán)重磨損?從而導(dǎo)致電機(jī)的輸出功率不能被有效的傳輸?更換了摩擦片后?故障現(xiàn)象消失。這是由于外部執(zhí)行元件受環(huán)境因素影響較大、設(shè)備本身長(zhǎng)期機(jī)械磨損所致。
2.3故障之三
該生產(chǎn)線推袋輸送機(jī)動(dòng)作非常頻繁?每天啟動(dòng)停止達(dá)4500次?驅(qū)動(dòng)電機(jī)為三相交流異步電動(dòng)機(jī)?采用FHJI公司FVRE7S型變頻器調(diào)速?通過對(duì)變頻器內(nèi)部多級(jí)速度的設(shè)定?推袋輸送機(jī)使用了二級(jí)變速控制?變頻器在推袋時(shí)輸出頻率為51．5Hz?回程過程中通過一個(gè)接近開關(guān)發(fā)出信號(hào)?使變頻器的輸出頻率切換為25Hz?低速運(yùn)行直至停止。
該變頻器自投用以來?顯示面板經(jīng)常出現(xiàn)OC1故障?查找故障代碼為過流保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致異常停機(jī)?通過現(xiàn)場(chǎng)多方分析?在檢查了電機(jī)的絕緣及三相平衡電流后?未發(fā)現(xiàn)有異常；根據(jù)故障所發(fā)生的時(shí)段分析?故障發(fā)生在啟動(dòng)或帶負(fù)載的瞬間?于是將變頻器啟動(dòng)加速時(shí)間由原來的0．5s增加到0．7s?并將電機(jī)的多級(jí)速度2的頻率降低為48Hz。這樣?利用降低電機(jī)速度的辦法?最終消除了OC1故障現(xiàn)象。
雖然電機(jī)過流的問題能夠解決?但是2001～2002年變頻器內(nèi)部設(shè)定的數(shù)據(jù)連續(xù)丟失3次?重新輸入數(shù)據(jù)后仍然能正常投用。初步懷疑是電機(jī)電纜的屏蔽線未接或未接好造成?檢查后沒有發(fā)現(xiàn)問題。隨后將問題的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到電磁干擾上來?用專用FULUKE測(cè)試儀測(cè)量后?發(fā)現(xiàn)控制柜總進(jìn)線的干擾諧波為60％?而正常的干擾諧波范圍應(yīng)在15％～20％?進(jìn)一步測(cè)量推袋輸送機(jī)變頻器的諧波時(shí)?發(fā)現(xiàn)波動(dòng)范圍為4％～80％。由于該變頻器容量小?僅為1．5kVA?故未安裝AC電抗器?強(qiáng)電的多次諧波產(chǎn)生的干擾?多次沖擊變頻器的數(shù)據(jù)保護(hù)電平?最終導(dǎo)致內(nèi)存數(shù)據(jù)的丟失?后采取在推袋輸送機(jī)變頻器前加裝LC阻抗元件?干擾最終得以排除。
以上分析反映出變頻器的電磁抗干擾問題不容忽視?變頻器應(yīng)嚴(yán)格按照電磁抗干擾標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行?在有對(duì)電磁抗干擾弱的電力設(shè)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(qiáng)電對(duì)其他設(shè)備的影響.
3排除系統(tǒng)故障的常用方法
內(nèi)部故障診斷的順序是從電源部分入手到公用電路部分?然后再到專用電路部分。電源部分元器件一般功率較大?常根據(jù)有無(wú)異常發(fā)熱及有無(wú)正常輸出電壓來判斷故障。公用電路通常是系統(tǒng)的輸入輸出回路?它們是把各個(gè)設(shè)備狀況的輸入信號(hào)匯集起來?轉(zhuǎn)化為可識(shí)別的信號(hào)提供給系統(tǒng)?同時(shí)經(jīng)系統(tǒng)處理后將指令傳送出去。由A／D、D／A轉(zhuǎn)換元件、運(yùn)算放大器、光電耦合器、微型固態(tài)繼電器組成若干相類似的通道?通過對(duì)這些通道電路靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能的比較測(cè)量?就可以確定某一通道是否存在故障。
比較測(cè)量法是通過對(duì)測(cè)試端子進(jìn)行電壓與波形的測(cè)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(duì)于冗余設(shè)置或同類型機(jī)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(jié)束語(yǔ)
故障排除后?還要從技術(shù)與管理兩方面分析故障產(chǎn)生的原因?并采取適當(dāng)?shù)拇胧┍苊忸愃乒收系脑俅伟l(fā)生。對(duì)此次維修的故障現(xiàn)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(jìn)行了必要的改造?還應(yīng)在設(shè)備資料中配置符合國(guó)標(biāo)的圖紙和相關(guān)資料?為下次維修工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
    
 

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