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單機自動(dòng)化電器設備隱形故障處理方法論文
摘要：本文對選煤廠(chǎng)PLC集中控制系統中的單機自動(dòng)化控制電器設備隱形故障進(jìn)行了分析和總結，對快速查找處理問(wèn)題提出了應對策略，保證了電器設備安全運行，提高了生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞：PLC集控；單機設備；隱形故障分析；應對措施
選煤廠(chǎng)電器設備集中而且自動(dòng)化控制程度高，不論哪一臺設備出現故障，將影響整個(gè)生產(chǎn)系統的運行。尤其是現場(chǎng)參與集控的單機自動(dòng)化電器設備，例如跳汰機，離心機，采樣機，瓦斯監控系統等控制回路更為復雜，特別是其隱形故障，有時(shí)正常有時(shí)不正常，具有一定的隱蔽性，很難查到故障原因，直接影響電器設備安全運行和產(chǎn)品質(zhì)量控制，同時(shí)也嚴重影響了礦井正常生產(chǎn)。對單機自動(dòng)化控制的電器設備隱形故障原因進(jìn)行分析及采取應對策略變得越來(lái)越重要。
1單機自動(dòng)化電器設備隱形故障具體狀況
例如瓦斯檢測儀器動(dòng)誤作造成系統停車(chē)，照明線(xiàn)路斷電；采樣機不按順序啟動(dòng)或則啟動(dòng)后連續采樣停不下來(lái)；離心機頻繁啟動(dòng)造成系統停車(chē)等等。等維修人員到趕到現場(chǎng)后，設備自動(dòng)恢復完好狀態(tài)正常工作。設備運行一段時(shí)間后，又出現上述癥狀，周而復始，很難查到故障原因，甚至讓檢修人員無(wú)從下手。
2單機自動(dòng)化電器設備隱形故障原因分析
2.1粉塵的原因
單機自動(dòng)化控制的電器設備控制柜一般安裝在廠(chǎng)房，工作環(huán)境惡劣，特別是原煤系統，粉塵大，無(wú)孔不入，控制柜操作面板按鈕接線(xiàn)多數采用24V直流電壓控制。特別是常開(kāi)點(diǎn)的控制按鈕，沾滿(mǎn)的粉塵，造成接觸電阻大，設備無(wú)法啟動(dòng)或則誤動(dòng)作。比如采樣機CPU及模塊，粉塵通過(guò)CPU外殼散熱間隙進(jìn)入CPU內部電路板，正常情況下無(wú)法徹底除塵，日積月累，電路板堆積了一定的粉塵。到了梅雨季節，空氣中潮氣大，不用PLC發(fā)出指令，電路板繼電器自行導通，造成設備不按順序啟停。打開(kāi)CPU外殼，電路板上的粉塵用工業(yè)酒精（無(wú)水乙醇）清除后，設備開(kāi)車(chē)正常。
2.2震動(dòng)的原因
特別是大功率的單機震動(dòng)設備，啟動(dòng)聲音大震動(dòng)更大。設備所在整個(gè)廠(chǎng)房都能感到震動(dòng)。這一類(lèi)的震動(dòng)設備控制柜一般就安裝在現場(chǎng)或則設備的附近。由于設計和安裝的問(wèn)題，震動(dòng)無(wú)法避免也很難解決掉，這對電器設備現場(chǎng)控制柜主回路和控制回路安全可靠運行存在潛在威脅�？刂屏憔�(xiàn)在長(cháng)期震動(dòng)的作用下易松動(dòng)虛接，造成設備偷�；蝾l繁啟動(dòng)。這里主要以臥式離心機為例進(jìn)行分析。如圖1所示。假設現場(chǎng)控制柜控制總零線(xiàn)由于長(cháng)期設備震動(dòng)，造成虛接，當PLC發(fā)出開(kāi)車(chē)指令，1.1kW油泵電機接觸器吸合，經(jīng)過(guò)延時(shí)后，當功率200kW主電機接觸器吸合時(shí)，通過(guò)總零線(xiàn)的電流會(huì )更大，由于零線(xiàn)松動(dòng)虛接，會(huì )造成主電機接觸器無(wú)法吸合，或者吸合后釋放，由于PLC持續發(fā)出主電機啟動(dòng)指令，主接觸器會(huì )頻繁吸合和釋放，200kW主電機頻繁啟動(dòng)，將產(chǎn)生很大電流，會(huì )造成電機繞組嚴重過(guò)熱而燒毀。假設主電機接觸器零線(xiàn)虛接，沒(méi)有造成頻繁啟動(dòng)，而是停車(chē)后又正常開(kāi)啟。會(huì )造成離心機下一級設備停車(chē)。維修人員到現場(chǎng)后，會(huì )造成誤判斷，感覺(jué)離心機是正常運轉的，離心機下一級電器設備出現故障。
2.3機械的原因
還是以采樣機為例，如圖2所示。采樣機電動(dòng)機每過(guò)15分鐘采樣一次，之所以有15分鐘的時(shí)間間隔，是由于采樣機每采一次樣后，采樣機鏟子在限位接近開(kāi)關(guān)檢測信號后會(huì )回到原始位置，停止采樣。一旦限位開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或則損壞，采樣機會(huì )一直采樣。限位開(kāi)關(guān)損壞或則檢測距離遠，比較容易查出故障原因。難就難在限位開(kāi)關(guān)完好，檢測信號正常的情況下，采樣機鏟子回到原始位置后，繼續工作，不停地采樣。造成故障的原因是因為采樣機電機抱閘不能可靠動(dòng)作。在抱閘正常工作時(shí)，采樣機按照程序的指令，完成采樣，一旦抱閘失靈，采樣機回到原始位置后，由于剎不住閘，PLC檢測不到采樣機鏟子位移情況，會(huì )發(fā)出指令繼續采樣，直到檢測到位置信號才停止采樣。在抱閘失靈初期，采樣機會(huì )有時(shí)正常，有時(shí)不正常，會(huì )給維修人員造成誤判斷，誤認為采樣機程序壞了。
3單機自動(dòng)化電器設備隱形故障處理方法及應對策略
3.1防塵和除塵
先防塵，采取必要的措施，避免大量粉塵進(jìn)入單機控制柜內。然后定期除塵，包括對plc模塊的灰塵的清理。在對控制柜面板控制按鈕灰塵的清理同時(shí)，可以來(lái)回按幾次按鈕，這樣按鈕觸點(diǎn)上的灰塵清理的更干凈些。
3.2控制回路檢查
設備維護通常以主回路和電動(dòng)機檢修為主，容易忽略控制回路接觸器輔助觸點(diǎn)，保險，接線(xiàn)端子以及零線(xiàn)檢查。由于震動(dòng)較大，所以應該定期對各接線(xiàn)端子進(jìn)行固定，避免控制線(xiàn)路接觸不良，引發(fā)故障。
3.3用邏輯分析法縮小故障范圍
單機自動(dòng)化控制電器設備電路一般比較復雜，必須熟悉其控制原理，知道其啟動(dòng)控制順序，以及各種保護之間的聯(lián)系，從而判斷出故障點(diǎn)的準確位置或大概范圍。特別適用選煤廠(chǎng)跳汰機這樣的單機設備。
3.4用測量法查出故障
主要是通過(guò)電路斷電和帶電時(shí)有關(guān)參數（如電壓、電阻、電流），排除故障，常用的故障常用方法有分段電壓測量法，電阻分段測量法等。
3.5局部短接法排除故障
選煤廠(chǎng)降壓?jiǎn)?dòng)設備很多，如臥式離心機、鼓風(fēng)機等控制回路也比較復雜。如圖3所示。按下SB2后，KM1沒(méi)有開(kāi)啟。用局部短接法先把3和4兩個(gè)點(diǎn)直接短接，然后把1和4兩個(gè)點(diǎn)短接，KM1吸合，說(shuō)明故障就在1和4之間。之后再把1和2短接，KM1吸合，說(shuō)明熱偶有問(wèn)題。用局部短接法查找單機控制電器設備時(shí)，一定要把主回路電斷開(kāi)，特別是功率較大的電器設備。
3.6掌握一定的PLC控制技能
單機自動(dòng)化控制電器設備大多數都參與PLC集中控制。了解和掌握PLC控制原理，能用梯形圖編寫(xiě)簡(jiǎn)單得程序，對解決單機自動(dòng)化電器設備有極大的好處，把PLC控制原理與現場(chǎng)單機設備結合起來(lái)，分析和判斷單機自動(dòng)化隱形故障，可以達到事半功倍的效果。例如本文中圖1所示，主電機開(kāi)不起來(lái)，可以在現場(chǎng)控制柜斷開(kāi)主回路電源，然后從上位機梯形圖強制輸出，讓主電機接觸器吸合。如果接觸器不吸合，可以用萬(wàn)用表測量PLC輸出電壓能不能達到吸合的電壓參數值。如果接觸器線(xiàn)圈PLC輸入對地電壓正常，那就說(shuō)明接觸器線(xiàn)圈零線(xiàn)有問(wèn)題，主電機啟動(dòng)后偷�；蝾l繁啟動(dòng)的隱形故障也就很快排除了。
4結論
在PLC集中控制系統中，現場(chǎng)參與集控的單機自動(dòng)化電器控制設備，其隱形故障造成設備偷�；騽t頻繁啟動(dòng)，給集控系統穩定運行，礦井安全生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量把控帶來(lái)重大影響。通過(guò)對隱形故障進(jìn)行分析，采取積極有效的應對策略尤為重要。與此同時(shí)學(xué)習并掌握一定的PLC控制技能，熟悉現場(chǎng)單機設備控制原理，并把兩者相結合，對解決隱形故障，維護設備安全，減少系統故障影響時(shí)間都有著(zhù)深遠意義。
參考文獻：
[1]柴清.淺談電器控制回路隱形故障與解決對策.中國.
[2]老師帶你學(xué)習控制線(xiàn)路的各種故障檢查方法，陽(yáng)光寬頻網(wǎng)愛(ài)奇藝視頻.
作者：郭遠 單位：淮南礦業(yè)集團選煤分公司
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