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2023年第30期
總第108期
2023年08月21日發(fā)布
礦井提升機電控系統(tǒng)PLC常見問題及處理
工程技術部 張祖亞
導讀:PLC控制系統(tǒng)是礦井提升機電控系統(tǒng)的重要組成部分,它是鏈接控制電控系統(tǒng)中各個設備運行的基礎,因此PLC系統(tǒng)維護與問題處理則是整個電控系統(tǒng)正常運行的重要保證。。
工程技術部張祖亞深入一線,根據(jù)PLC控制系統(tǒng)常見的問題進行總結歸納,整理出了一套行之有效的解決方案,今天我們刊發(fā)出來供大家一起學習探討。
PLC系統(tǒng)常見問題及處理
一、編碼器故障。
1、問題描述:兩個編碼器計算的行程或速度進行比較數(shù)值超過設定值。
2、問題解決:
硬件方面:聯(lián)軸節(jié):有丟脈沖或間歇性計數(shù)
FM計數(shù)模塊:
①有時亮紅燈(干擾)
②常亮紅燈(出現(xiàn)斷線、航空插頭內部焊接點脫焊)
③計數(shù)模塊損壞
軟件方面:程序點沖突。
二、給定故障。
1、問題描述:給定故障是給定速度與實際速度相差一定數(shù)值就報故障,出現(xiàn)此情況主要是調節(jié)部分控制問題,導致實際失速或超速,同時也會出現(xiàn)超速故障的發(fā)生。編碼器不計數(shù)也會出現(xiàn)給定故障。
2、問題解決:
①調節(jié)部分出問題,系統(tǒng)運行中速度反饋出現(xiàn)問題(交流編碼器或直流測速機),測速裝置安裝出現(xiàn)問題,如:連接部分松動、聯(lián)軸節(jié)斷開、聯(lián)軸節(jié)出現(xiàn)大的框量或測速裝置損壞等,直接更換即可。
②可能從PLC到調節(jié)部分的開車信號突然沒有了,檢查行程PLC的模擬輸出信號的速度給定是否正常,接線是否正常。
③編碼器出現(xiàn)計數(shù)故障,故障處理參見問題1。
④調節(jié)柜主板、背板故障所致。
三、齊平、同步校正。
1、問題描述:系統(tǒng)在一般在齊平、同步有校正功能,如箕斗運行到同步開關位置時會自動將正確行程值付到當前的行程值中,保證箕斗離井口位置準確無誤。
2、問題解決:
此校正為自動校正,每次提升時只要經過齊平和同步開關時都會自動校正。
在同步校正時實際速度有時會一個尖頭,是正常情況。由于速度是由編碼器器脈沖數(shù)計算得到的,實際運行過程中箕斗到同步開關的數(shù)值和同步的原始值是有差別的,當同步一校正時,瞬間就會改變編碼器的脈沖數(shù),因此計算的速度就會出現(xiàn)尖頭,當然和原始值差值越大尖頭就會越大。
四、PLC的CPU中SF燈亮。
1、問題描述:CPU上的SF指示燈為硬件和軟件錯誤,一般后期存在的故障為硬件總線故障、硬件組態(tài)故障、程序故障、通訊故障等。
2、問題解決:
①硬件總線故障:主要是模塊之間的總線板出了問題,一般是模塊未安裝好,檢查模塊安裝問題,或更換模塊。
②硬件組態(tài)問題:硬件配置和實際不符,網絡組建不正確、地址分配與程序不同。
③程序故障:主要是部分程序塊有丟失。
④通訊故障:各種網絡通訊不正常所致。
⑤CPU電源:電壓過低或者DC24V+接地。
3、具體檢測方法:通過在線監(jiān)視CPU模塊的診斷信息,可以方便查找具體故障信息,具體在線監(jiān)視硬件組態(tài)內CPU信息。
五、在監(jiān)視程序時,會出現(xiàn)當前程序與實際程序不符。
1、 問題描述:主要電腦上的程序與PLC里的程序不相同,可能電腦上的程序不是最終程序,上次修改后未保存或者有程序段被誤刪或增加。
2、問題解決:
①出現(xiàn)此問題,千萬不要點對話框上的“是”,如點擊“是”就將舊的程序傳入PLC,造成不必要麻煩。
②首先通過“選項”中“比較在線/離線伙伴”功能進行比較,然后查看具體什么地方有不同的程序,將電腦上不同的程序改為與PLC相同就可進行監(jiān)視。
六、提升或降低最高運行速度。
1、問題描述:速度只要是通過PLC程序進行給定的,因此提高速度主要在行程PLC中修改最大速度即可。
問題解決:
①在行程PLC的FC21中修改某一方式的參數(shù)即可,
如“提物方式” TWXS: L 3.425300e+003
T “XC”.ADZX //給定AD系數(shù)
L 6.960000e+000
T “XC”.Vxf //速度限幅
②只要改變“XC”.ADZX和“XC”.Vxf 的值即可。
如將6.96提高到7.5,首先將“XC”.ADZX賦值改為=(6.96 * 3425.3)/ 7.5,然后再將“XC”.Vxf的賦值改為7.5,“XC”.VmXF_SD改為7.5,當然保護范圍也要相應變大。程序如下:
L 3.178600e+003
T “XC”.ADZX
L 7.50000e+000
T "XC".Vxf
L 7.50000e+000
T “XC”.VmXF_SD //包絡線限幅
七、安全回路故障。
1、問題描述:安全回路故障是系統(tǒng)全部故障的總和,只要有任一故障出現(xiàn)安全回路就會跳。主要包括:重故障、輕故障、調節(jié)部分故障和高壓部分故障。
2、問題解決:
①處理安全回路故障可以通過上位機查看故障信息,依次排查,此處理方法比較繁瑣。
②通過監(jiān)視程序,保護PLC在FC14、FC92、FC93、FC94中,行程PLC主要在OB1、FC10中。
③硬件安全回路主要將圖號為CSC8頁的所有故障排查完畢即可。
八、方向故障(倒車)。
1、問題描述:當電機運轉的方向與操作方向相反時出現(xiàn)的故障。此保護是通過編碼器計算速度進行判斷的,電機在運行兩個方向所計算的速度有正負之分,因此根據(jù)實際操作進行方向判斷。
2、問題解決:
①負載過大,電機無法正常運行,在松閘一瞬間電機拖不住負載,因此容易出現(xiàn)倒車現(xiàn)象。(正?,F(xiàn)象需憋閘配合,負載過大時需卸載)
②調節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)問題,一般懷疑是測速裝置出現(xiàn)問題??梢詸z查測速裝置,可以檢查編碼器或測速機。(非正?,F(xiàn)象)
九、過卷保護(軟、硬過卷故障)。
1、問題描述:當箕斗運行至齊平位向上0.5米處,會出現(xiàn)硬過卷,其是由過卷開關動作直接保護;軟過卷是箕斗運行至齊平位向上0.7米處報的故障,其是通過編碼器計算行程做的保護。
2、問題解決:
①出現(xiàn)過卷故障時,使用“旁通開關”臨時屏蔽此故障,但使用旁通,電機只能往下開。若想繼續(xù)往上開啟“檢修“+”過卷允許“
②硬過卷出現(xiàn)在其他位置,可能是過卷開關可能出現(xiàn)問題,要檢查。
③軟過卷是靠行程進行判斷,因此在編碼器誤計數(shù)也會出現(xiàn)此故障。
十、正常起車不能敞閘。
1、問題描述:在起車的時候電機啟動,但閘無法打開,電機電流會不斷增大,可能會報過流或堵轉。此種情況主要是于松閘條件不滿足和液壓站問題造成。
2、問題解決:
①松閘條件主要是閘把信號未收到,要檢查閘把位置開關動作是否正常。在主井一般會有憋閘電流,憋閘電流未達到一定值,也會出現(xiàn)此情況,可以檢查憋閘電流的反饋信號。
②液壓站問題主要會存在于安全閥動作是否正常,是否有卡閥現(xiàn)象、油路不通、壓力不足等原因(一般新液壓站或更換液壓油會出現(xiàn))。
③松閘條件繼電器接觸不良導致0-8V電壓不能進入比例閥,或者比例閥 DC24V電壓不正常。
④一號泵或者2號泵控制接觸器接觸不良導致0-8V電壓不能進入比例閥。
⑤電磁閥繼電器動作是否正常 ,液壓泵選擇回路接觸是否正常 , DC24V電壓 是否正常。
若以上一切正常,為液壓站本身問題,請檢查液壓站自身閥體或者線圈。
十一、正常起車,閘敞開,車不走。
1、問題描述:正常動車時,無故障,閘敞開,但車不動。此情況說明開車信號已經發(fā)出,但調節(jié)部分無法正常動作,一般是調節(jié)部分未收到開車信號。
2、問題解決:
①檢查開車信號、及給定電壓的接線,從PLC輸出點到調節(jié)部分的輸入點之間的接線是否良好。
②轉子雙饋系統(tǒng)有時會出現(xiàn)電機有電流但無法運行,懷疑編碼器和編碼器連接器問題、逆變啟動信號和定子接觸器是否真正吸合。
③定子接觸器未吸合或反饋點不正常工作等。
十二、主繩打滑。
1、問題描述:主繩打滑只有出現(xiàn)在摩擦式提升機上,通過滾筒和天輪編碼器信號進行比較判斷做出的保護。
2、問題解決:
主繩打滑主要是減速度過大,滾筒迅速降低速度,而天輪速度跟不上造成,可以提高減速度。
鋼絲繩上潮濕會引起滑動,可以在鋼絲繩添加石灰。
滾筒繩槽使用時間長了也會引起滑動,可以定期處理繩槽。
每個礦根據(jù)不同的情況,制定適合的處理方案。
系統(tǒng)故障示例
一、交流系統(tǒng)故障示例
1、示例1:
現(xiàn)象:系統(tǒng)在運行過程中實測速度突然降下來,電機有異響,系統(tǒng)報給定故障。如圖所示。
分析:系統(tǒng)在運行過程中編碼器出現(xiàn)丟脈沖情況,角度定位不準確,有效電流輸出不正常,出現(xiàn)此故障。
處理:檢查編碼器接線是否有虛接情況;再排除萬向聯(lián)軸節(jié)是否存在匡量,如出現(xiàn)進行更換;然后進行更換編碼器測試。
2、示例2:
現(xiàn)象:變頻器在運行過程中,突然預充電阻燒壞。
分析:預充電阻的作用是在整流上電時降低充電電流,防止對大電容充電時出現(xiàn)大電流的沖擊。因此在充電回路中增加預充電阻限制沖擊電流,在電容充完電后將電阻切掉,電阻功率小,運行也就幾秒鐘。出現(xiàn)此故障時,電阻肯定未切除,整流運行時電阻長時間承受過大的電流造成燒壞。
處理:電阻無法切換,主要是以下幾點問題,接觸器未吸合、充電檢測板工作不正常,電壓傳感器電壓檢測不準。整流上電時,檢測母線電壓達到一定值,充電檢測板輸出控制信號,控制預充接觸器吸合,將電阻切除。排除此故障可以先人工短接充電檢測板控制信號,測試接觸器吸合是否吸合正常,不正常檢查接觸器問題;如接觸器正常,檢查電壓傳感器是否正常,
3、示例3:
現(xiàn)象:系統(tǒng)起車逆變就報”驅動板匯總故障“,發(fā)現(xiàn)C1出現(xiàn)問題。調節(jié)柜UPS報警。
分析:系統(tǒng)在啟動時UPS突然報故障,停電,造成IGBT驅動板斷電,瞬間由工作方式轉為停止方式,系統(tǒng)啟動時,正控制變頻器輸出大電流,突然驅動板停電,造成IGBT損壞。
處理:此故障原因主要是調節(jié)部分UPS出故障造成IGBT驅動板電源不正常,導致出現(xiàn)故障,將UPS更換掉,問題解決。調節(jié)部分程序改進掉電保護功能,防止出現(xiàn)IGBT損壞情況。
4、示例4
現(xiàn)象:系統(tǒng)一啟動時,定子電流會增加并跳高壓,系統(tǒng)無法運行。
分析:在系統(tǒng)啟動時導致電流增大,懷疑編碼器角度定位不準,出現(xiàn)無功電流增大。
處理:檢查編碼器和萬向聯(lián)軸節(jié)無誤,重新布置編碼器電纜,系統(tǒng)還是無法運行;通過檢測波形(右上圖)發(fā)現(xiàn)電流反饋有問題,進行更換時發(fā)現(xiàn)電流傳感器的電源線銹斷,重新接線,運行看波形(右下圖)發(fā)現(xiàn)編碼器采集信號有干擾,又對編碼器的屏蔽電纜重新兩端接地,問題解決。此故障存在兩故障點,一個是電流傳感器接線問題,一個是編碼器屏蔽電纜問題。
二、直流調速問題。
1、電樞柜中的可控硅或者勵磁柜的可控硅有時燒快熔?
解決方法:
1)檢查同步變壓器是否接線正常,是否線松動,是否輸出電壓不正常;
2)檢查柜體上散熱風機是否正常工作;
3)根據(jù)礦上的實際運行情況,驗算可控硅的容量選型是否適合現(xiàn)在的工況要求。(硅及快熔質量必須有保障,劣質產品無法正確判斷故障)
2、電機在啟車時、或者運行中聲音有異常響?
分析:通常是由于可控硅觸發(fā)脈沖不正常、或者可控硅自身沒有導通;
解決方法:
1)檢查脈沖線是否接觸不良、是否松動,脈沖板、脈沖功放板、是否正常;如果不正常,可以更換脈沖板或者脈沖功放板;檢查對應的電流互感器;
2)更換完之后,還是沒有解決問題,需要判斷具體是出現(xiàn)在1#整 流柜還是2#整流柜運行電機有聲音,是一個提升方向有聲音異常響還是2個提升方向都有;
3)通常都是一臺整流柜的有問題,需要檢查可控硅,檢測硅是否通斷是否正常。
3、直流系統(tǒng)不同季節(jié)實際速度會低于或者高于給定速度?
分析:因測速發(fā)電機的特性隨溫度的變化而發(fā)生變化,輸出電壓不固定所致;
解決方法:
1)、根據(jù)編碼器速度修改測速機系數(shù),使測速機速度與編碼器保持一致;
2)、修改行程FC6系數(shù),使實際速度與給定完全重合。
(本稿件由國傳電氣(原中礦傳動)市場部整理編輯,經國傳電氣技術支持團隊審核授權發(fā)布?。?/span>
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