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(陜西延長中煤榆林能源化工有限公司 陜西 718500)
包裝業(yè)的快速發(fā)展,對全自動化包裝設(shè)備的需求越發(fā)迫切,全自動包裝設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性以及使用壽命是客戶比較關(guān)切的問題。FFS型號系列包裝機是眾多型號中一款深受客戶喜愛的一種包裝設(shè)備,可以將塑料薄膜預(yù)制成薄膜卷筒,并可以根據(jù)電控系統(tǒng)發(fā)出的指令來執(zhí)行相關(guān)動作,完成制袋、裝袋、熱封等系列的工序。FFS包裝機的電控系統(tǒng)的作用非重要,可以說是整套設(shè)備的神經(jīng)中樞,控制設(shè)備部件一系列的動作,使整套設(shè)備作為一個整體嚴格按工藝流程進行運行,從而完成整個生產(chǎn)過程,由于減少了人為操作失誤,所以大大將故障率降到了最低,使設(shè)備長期、穩(wěn)定的運行,是保證企業(yè)經(jīng)濟效益的前提。以PLC為核心的FFS包裝機的電控系統(tǒng)是日常維護及檢修的關(guān)鍵,是確保包裝設(shè)備正常運行,降低故障率、延長壽命的基本保證,日常維護、保養(yǎng),及時的故障處理對設(shè)備是非常重要的。
FFS型包裝機有三大結(jié)構(gòu)系統(tǒng):定量秤系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)、碼垛系統(tǒng)。
定量秤系統(tǒng)包括稱重控制器、PLC、給料伺服驅(qū)動器等部分,稱重控制器的控制界面帶有觸摸屏,定量秤系統(tǒng)工作原理是稱重器將檢測到的傳感器信號進行分析,并將分析結(jié)果輸送到PLC控制系統(tǒng),PLC根據(jù)輸入指令控制伺服給料、卸料等機構(gòu)進行動作,完成相應(yīng)的工序流程。
PLC可以通過擴展單元來連接外圍設(shè)備,諸如檢測元件、控制元件、操作盤等,可以控制這些外圍設(shè)備完成相關(guān)的動作。檢測元件有旋轉(zhuǎn)編碼器、相關(guān)一些功能開關(guān)等;控制元件主要包括一些變頻器、驅(qū)動器、控制器、接觸器及電磁閥等部件;操作盤是人機交流設(shè)備,包括觸摸式人機交流界面、搖桿開關(guān)等元件。
同時為了確保系統(tǒng)的安全,在系統(tǒng)回路及分支回路均接有保護裝置,包括負荷開關(guān)、空氣開關(guān)、漏電保護器等。包裝機的各部分的動作是以PLC為核心的電控系統(tǒng)來控制完成的,通過這一系列的動作,就可以完成從供袋、熱封制袋、取代裝料、封口稱重、脈沖除塵、移動、旋轉(zhuǎn)定位等一系列工序流程,這一流程走完了也就完成了整個的包裝過程,可以說,由于PLC的電控系統(tǒng),大大提高了包裝過程的自動化程度,減輕了勞動強度,提高了勞動效率。
FFS型包裝機的整個動作流程,是由以PLC為核心的電控系統(tǒng)嚴格控制下完成的。定量秤系統(tǒng)根據(jù)傳感器輸入的監(jiān)測信號進行分析,將分析結(jié)果輸送到以PLC為核心的控制系統(tǒng),PLC對這些信息進行計算我,然后通過總線發(fā)出相應(yīng)的動作指令,這些動作指令控制電機的轉(zhuǎn)速、方向、工作時間等動作,從而可以實現(xiàn)設(shè)備的一系列的動作,完成送料、裝袋、熱封等系列工序,這些精準控制是通過對接觸器與中間斷電器的導(dǎo)通與判斷而實現(xiàn)。
設(shè)備的長期、穩(wěn)定的運行,是確保企業(yè)正常生產(chǎn)的關(guān)鍵,直接與企業(yè)的經(jīng)濟效益相關(guān),所以在日常維護保養(yǎng)中,對電控系統(tǒng)的維護特別重要,而其核心PLC的維護更是重中之中,需要對其工作原理及功能擴展有清晰的了解與認識,以便在故障發(fā)生時,可以及時有效的對故障進行檢修,最大程度的降低對正常生產(chǎn)的影響。根據(jù)實際需要與設(shè)備特點,F(xiàn)FS包裝機設(shè)備日常維護及使用注意事項如下:
(1)啟動前,首先對稱重控制器進行有無“花屏”現(xiàn)象檢查;其次對相關(guān)按鈕、指示燈進行檢測;最后對線路及元器件的好壞進行判斷,對故障元器件進行修復(fù)或更換。
(2)每日開車前要對光電開關(guān)進行檢查,包括鏡頭的清潔、擺放的位置以及檢測的方向等事項,檢查開關(guān)是否松動、位置是否變動等,如果發(fā)現(xiàn)異常及時排除。
(3)定期檢查,包括漏電保護裝置的效果,反應(yīng)時間等,通過漏電保護裝置上的監(jiān)測按鈕進行檢查,通電狀態(tài)下按下這一按鈕,漏電保護裝置快速動作(跳閘),說明保護功能正常,否則就需要維修或者將故障部件進行更換;對電機保護電路進行檢查時,方法是將保護裝置的動作電流調(diào)整到正常的1/2,在這種情況下啟動電機,如果短時間保護裝置動作(跳閘),則說明保護裝置是正常的,反之則視為失效,需要進行維修或者更換。
(4)控制柜、接線盒、接地線等進行定期檢查,是否存在松動、虛接、脫落、燒蝕等現(xiàn)象;檢查導(dǎo)線、電纜等是否有老化、破損、漏電等現(xiàn)象,如果檢查出異常,需要及時進行維修或者更換。
(5)定期檢查操作盤上的相關(guān)按鈕、開關(guān),動作是否靈活,是滯有遲滯現(xiàn)象等,如有異常,要進行維修或者更換。
(6)定期檢查供電電源,包括交流與直流電壓值大小是否正常,如有異常,則對控制柜內(nèi)的變壓器或者直流電源進一步檢查,對不正常的元器件進行更換或者維修,這個檢查程序較為重要,過高的電壓或者電壓不足,都有可能損壞其它元器件,從而造成更為嚴重的損失。
FFS包裝機故障檢修包括很多方面,故障現(xiàn)象也是多種多樣,但最為重要的是電控系統(tǒng)的核心—可編程控制器PLC的相關(guān)故障。
故障判斷過程中,要注意結(jié)合PLC系統(tǒng)的自診斷提示功能,可以有效的對故障部位進行快速判定,從而做到及時、快速的進行故障判斷與修理;在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,需要對故障的大概位置進行判定,是PLC內(nèi)部電路還是外圍電路,內(nèi)部電路又需要對I/O回路或者控制器內(nèi)部電路進行判定,一層層排除,在確定某一層面后,由于查找范圍的縮小,就可以進行仔細查找。
系統(tǒng)供電電源由于長時間的工作,溫度會升高,這對電源供電的穩(wěn)定性有一定的影響,表現(xiàn)在電壓與電流可能受到不完整的波動沖擊,如果瞬時沖擊過大,就有可能造成元器件的損害。通訊及網(wǎng)絡(luò)受到外部環(huán)境干擾也存在一定的機率,這些干擾可能造成信號的失真,外部環(huán)境如果處理不當,也有可能對硬件設(shè)備造成影響,提高老化速度、腐蝕,灰塵過多也可能引起短路等故障。PLC總線為插件結(jié)構(gòu),過多的操作可能損壞接口,或者對印刷電路板造成損害;如果系統(tǒng)外部環(huán)境處理不合理時,就會使溫度、濕度達不到最佳標準,可能加速元器件的老化、觸點氧化、印刷線路脫落等故障現(xiàn)象。PLC存儲器為可擦寫ROM,處理器為高性能芯片,整體的制作工藝都很高,本身出故障機率比較低,所以這方面的維護是系統(tǒng)所在環(huán)境方面的維護,比如對控制柜室采用加裝降溫、除濕、除塵等措施,保證外部環(huán)境的高標準要求;對外接電路提高保護措施,避免過高或者過低的電壓供給;制定嚴格的操作規(guī)程,預(yù)防由于人為操作失誤而對主機系統(tǒng)造成的危害。
PLC的I/O端口是比較重要的部件,也是PLC常見的故障部位,這就需要在I/O端口連接時,必須嚴格按照要求進行,對外部的保護設(shè)備的安裝、線路的布置按照要求進行,以最大程度的減少外部的干擾。
①CPU模板。A.“POWER”無顯示。故障原因:電源問題,保險管可能熔斷,輸入線路可能存在接觸不良,可能存在斷線等。處理方法:檢查電源;檢查保險管,如果熔斷進行更換;對輸入線路進行排查,是否有斷線或者端子松動。B.保險管熔斷。故障原因:短路或者過載現(xiàn)象;輸入電壓過高;保險管容量小。處理方法:進行短路故障的排查,對輸入電壓進行改接,更換容量合理的保險管。C.“RUN”無顯示。故障原因:輸入電源可能存在故障;程序中遺漏END指令地址重復(fù);遠程I/O無電源供給;沒有設(shè)定終端。處理方法:檢查電源;檢查程序;檢查I/O端口接線;檢查電源供給;設(shè)定終端。D.相關(guān)繼電器動作。故障原因:沒有電源供給、I/O總線異常。處理方式:檢修電源,檢修主板。
②輸入模板。A.輸入均接通。故障原因:無電源;接線端子松動;輸入信號電壓低。處理方法:對電源進行檢查;調(diào)整輸入電壓;檢查接線端子。B.某特定輸入繼電器不接通。故障原因:輸入信號不正常;輸入配線可能不通;接線端子松動;輸入回路存在故障。處理方法:檢查輸入回路的元器件是否存在故障;檢查輸入線是否存在斷開;將輸入線端子擰緊;檢查輸入回路。C.輸入隨機件動作。故障原因:輸入信號電平低,端子接觸不良,輸入信號混有噪聲。處理方法:檢查電源,將端子擰緊,對輸入線路進行干擾屏蔽或者加裝濾波措施。
③輸出模板。A.輸出均不能接通。故障原因:電源問題;端子接觸不良;保險管熔斷;輸出電路故障;I/O總線插座故障。處理方法:檢查電源;對輸出回路的接線端子進行檢查,擰緊或者更換;檢查保險管;檢查輸出電路,更換I/O插板。B.輸出繼電器不接通。故障原因:輸出接通時間短,輸出電路故障。處理方法:調(diào)整輸出接通時間;檢查輸出電路。C.輸出繼電器不關(guān)斷(指示燈滅)。故障原因:繼電器損壞,輸出驅(qū)動管漏電。處理方法;更換繼電器或更換輸出管。D.輸出繼電器。故障原因:輸出驅(qū)動電路故障。處理方法;更換I/O模板。
本文以FFS全自動包裝機的電控系統(tǒng)常見的故障及原因進行分析,電控系統(tǒng)是以PLC可編程控制器為核心進行工作的,所以電控系統(tǒng)的故障原因分析也是以PLC系統(tǒng)為核心進行。本文重點對PLC系統(tǒng)的組成及常見的故障現(xiàn)象及處理方法進行了論述。結(jié)合FFS包裝機的日常使用特點,結(jié)合維修管理經(jīng)驗,對常見的故障排查、系統(tǒng)維護、故障檢修進行了分析研究,為包裝機的正常運行、操作人員的安全、延長設(shè)備壽命、提高安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟效益提供了技術(shù)保證。