（遼寧冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 自控系，遼寧 本溪 117000）

本鋼煉鐵廠75 m2燒結(jié)傾翻機(jī)是2008年新上的設(shè)備，該傾翻機(jī)為大連起重設(shè)備廠出產(chǎn)的C型傾翻機(jī)，翻車載荷為50～80 t，生產(chǎn)能力為15車/h。該傾翻機(jī)電氣控制部分由德國西門子公司生產(chǎn)的S7-300的PLC及外圍電氣元件組成，分為總電源控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、撥車機(jī)控制系統(tǒng)及傾翻機(jī)控制系統(tǒng)等?？刂苾A翻機(jī)車體傾翻動作的2臺75 kW驅(qū)動電動機(jī)和撥車機(jī)的2臺45 kW走行電動機(jī)的調(diào)速均采用變頻調(diào)速控制方式，傾翻機(jī)整個車體的其他各部分動作全部采用液壓驅(qū)動控制，操作分為主臺自動操作、中控手動及機(jī)旁操作，主臺操作采用WINCC畫面操作，方便直觀。

1 傾翻機(jī)存在的問題

傾翻機(jī)在運行2個月后，發(fā)現(xiàn)控制傾翻機(jī)的變頻器經(jīng)常出現(xiàn)不定期過載保護(hù)跳閘，且故障經(jīng)常出現(xiàn)在傾翻機(jī)啟動或翻返啟動的瞬間。每次過載跳閘斷電后必須到電磁站重新啟動變頻器，才能進(jìn)行正常作業(yè)；到后期只要一啟動傾翻機(jī)就發(fā)生過載跳閘，至使傾翻機(jī)無法正常作業(yè)。

2 故障原因分析及確認(rèn)

當(dāng)啟動傾翻機(jī)發(fā)生過載跳閘后，對外部線路和傾翻機(jī)的機(jī)械部分通過進(jìn)行常規(guī)檢查維護(hù)均正常，因此排除了由電氣和機(jī)械故障引起的變頻器過載跳閘；而且也推翻了2臺傾翻電動機(jī)的不同步運行引起的變頻器過載跳閘，因為驅(qū)動2臺電動機(jī)的變頻器雖然是由2個繼電器給出控制信號，但是控制信號來自PLC，在PLC中，這2個信號是同步動作的；2臺制動器也是并聯(lián)同步運行的。

根據(jù)故障現(xiàn)象分析，推測出可能是由于傾翻機(jī)的傾翻滾筒在運行過程中，由于2臺傾翻電動機(jī)對傾翻滾筒產(chǎn)生的驅(qū)動力矩相等，而滾道與托滾之間的摩擦阻力不同，從而使?jié)L筒兩端產(chǎn)生扭動扭力。而電動機(jī)的啟動與停止是與制動器同步的，當(dāng)電動機(jī)停止運行時，制動器也停止運行，從而將這一扭力存儲在滾筒中，這一扭力作用在滾筒兩端，大小相等，方向相反。當(dāng)下次電動機(jī)啟動的瞬間進(jìn)行釋放，與電動機(jī)啟動方向相同的一端順應(yīng)電動機(jī)的啟動，而與電動機(jī)啟動方向相反的一端阻礙電動機(jī)的啟動，使電動機(jī)的啟動電流增加以至于過載，使變頻器出現(xiàn)過載跳閘。

經(jīng)過上述分析，如果分析結(jié)果正確，那么傾翻機(jī)在自由狀態(tài)（傾翻機(jī)的零位、最大位不是傾翻機(jī)的自由狀態(tài)，自由狀態(tài)在+10°左右）應(yīng)該啟動正常，于是手動將制動器松開，讓傾翻機(jī)自由滑動到自由狀態(tài)，這時滾筒扭力得到釋放，再啟動一切正常，這一現(xiàn)象表明上述分析是正確的，由于傾翻滾筒存在扭力，所以使傾翻機(jī)再次啟動時出現(xiàn)“假”失步現(xiàn)象。

3 故障處理方法及結(jié)論

3.1 故障處理方法選擇分析

經(jīng)過對上述故障原因的分析可以看出，上述故障雖為機(jī)械故障，但在機(jī)械上是很難避免的，因為傾翻機(jī)滾道及8組托滾的摩擦阻力很難控制相等；要想從機(jī)械方面真正解決問題，將會需要大量的人力、物力和財力，而且其結(jié)果也不一定很理想。但根據(jù)上述試驗，傾翻機(jī)在自由狀態(tài)下可以正常啟動，這就意味著可以通過電氣或PLC程序來解決這一問題，而且在PLC程序上解決這一難題比較簡單易行，還可節(jié)省人力、物力和財力。原PLC程序中，傾翻電動機(jī)與制動器的運行為同步，即，同步啟動、同步停止。可修改PLC程序，將傾翻電動機(jī)與制動器的運行分開，即先運行制動器1 s后再啟動電動機(jī)，其間隔時間在保證釋放了滾筒上存儲的扭力的前提下越短越好，這樣改進(jìn)后不但有效地釋放了滾筒上存儲的扭力，還可以使電動機(jī)啟動時的初速度為最小，幾乎為零，這樣變頻器的設(shè)置就不用改變即可滿足適應(yīng)系統(tǒng)的需要。

3.2 故障處理方法

由于控制系統(tǒng)的PLC程序比較復(fù)雜，涉及的I/O點較多，所以本著盡量減小變動而能解決問題的原則來實現(xiàn)上述功能。經(jīng)過對原程序（如圖1所示）的解讀發(fā)現(xiàn)，從Q6.7這一中控點入手比較合適，利用Q6.7點（控制傾翻機(jī)制動器工作）經(jīng)延時（采用S-ODT）1 s后控制變頻器的運行。這樣無論是傾翻運行還是翻返運行都可以達(dá)到變頻器延時啟動的目的。改進(jìn)后的程序如圖2所示。

圖1 改進(jìn)前程序Fig.1 Programm before improved

圖2 改進(jìn)后程序Fig.2 Improved programm

自從此電氣改進(jìn)方案實施以來，沒有再次發(fā)生因上述機(jī)械問題造成的變頻器跳閘故障，運行效果良好。此項技術(shù)改造，充分體現(xiàn)了PLC控制靈活、簡單、方便的優(yōu)點，把機(jī)械、電氣自動化進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，從根本上處理了設(shè)備故障，解決了實際工作中的難題，為生產(chǎn)爭取寶貴的時間，同時也節(jié)約了大量的維修費用。

［1］柴瑞娟.西門子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［2］大連起重設(shè)備廠.C 型翻車機(jī)說明書［Z］.2008.