CP 篦冷机控制系统疑难故障处理两例.doc

CP 篦冷机控制系统疑难故障处理两例德国CP公司的液压传动篦冷机在国内已占有一定的市场。其速度和液压伺服检测控制系统较为复杂，往往因缺少新型设备运行经验造成不能正确区分和判断故障，影响生产运行。对故障的正确判断和分析往往会为生产赢得宝贵的时间，因此这里将在调试和生产过程中遇到的一些问题和处理经验与大家共享。1篦床位移传感器故障的判断处理1） 位移传感器的作用：位移传感器是篦床速度控制和液压伺服系统控制关键元件。位移信号主要有以下作用a. 检测液压缸活塞的实际位置，与事先预定的行程位置信号比较，确定液压系统平稳启动加速和停止减速的正确位置，保证不过冲和产生“水锤效应“冲击，避免损坏液压缸的密封，延长服务寿命。图1中显示出篦床每个冲程中正向和反向运动中液压系统具体工作过程。图1b. 通过位移与时间的比例即速率和全冲程长度计算篦床的冲程次数，作为篦床速度控制回路的反馈信号。2） 位移传感器的工作原理：这里采用的BTL线位移传感器是德国BLUFF 的微脉冲磁畴线位移传感器，它具有精度高，无接触测量等特点，非常适合在粉尘环境大的场合下使用。其性能远优于电位器或差动变压器结构的位移传感器。这是一种新型传感器，只有了解其工作原理才能更好的分析故障原因和正确使用与维护。图2传感器结构如图2所示，它由一根铜制的金属杆穿过铁镍合金的导波管和相应的检测线圈以及信号处理电路构成。另外外部有一个定位永磁体。测量时内部电路产生的激励脉冲电流从铜制金属杆流过时在其外部的导波管中感应产生环形磁场，永磁体随运动物体移动时，其磁场与脉冲电磁场的方向成直角沿波导管平行移动，脉冲电流产生的磁场与永磁体所在位置的磁场叠加后作用到波导管上，由于磁畴效应在波导管产生微量弹性形变。该形变以机械波的形式沿波导管向两端传递，其传播的速度很快且几乎不受温度的影响。传到波导管远端的机械波被设在那里的阻尼线圈吸收，另一方向传导到波导管起始端的机械波通过线圈转换电信号。从机械波信号产生位置传播到起始端变换器的时间与永磁体到起始端变换器之间的距离成正比。因此通过测量这一时间可以精确的得到位移长度。位移信号通过传感器内的处理电路转换成RS-232串行信号送入液压控制盘的模板。3） 位移传感器使用中易出现的问题a. GMC控制站出现“M09 FAULT POSITION SENSOR ADJUSTM”报警此故障是由于位移传感器安装位置调节不当产生的， 这种情况往往出现在初次安装或机械设备检修过程后拆装位移传感器后出现较大偏移时。位移传感器封装在一个方型铝制金属壳内固定在液压缸的静止部分上，由于其内部两端是一些处理电路，有效测量范围是其中部的某一段范围，安装时要注意其外壳上起始标志。其次安装在活塞运动部分永磁体在移动过程中与传感器间的垂直距离要保持在m，与传感器的中心线偏移保持在30+15mm 。在安装过程中保证上述两点就能消除该故障。b. GMC控制站运行中出现 “M04 FAULT MOVEMENT MONITORING”报警停机这一故障表明篦床不能运动，速度信号丢失。从故障现象上看给人的直接印象就是怀疑位移传感器损坏，但实际现场情况并非如此。造成篦床不能运动的原因之一是比例阀工作不正常。它是液压伺服系统的关键元件。当比例阀在工作过程中伺服电路出现紊乱，在自诊断过程中出现故障时其状态指示灯由绿色变为红色，这时只有通过拔插其信号与电源插头，通过断电复位才能解除故障，液压伺服系统才能恢复正常工作。原因之二是由于篦床运动方向上遇到强大阻力，液压系统压力超出正常工作值造成安全溢流阀动作，液压系统无法带动篦床运动。我们曾遇到过两种情况：熟料结“雪人”倒塌后，大块熟料卡在篦床和熟料破碎机入口护板之间，造成二段篦床无法运动出现上述报警，这时可以观察到在试图重新启动时现场压力表压力已达到溢流压力而篦床不能运动。这种情况下只能停窑后，人工清除料块后才能恢复正常工作。另一种情况是操作员对篦床速度控制不当，出现篦床上料层过厚情况，这样因负荷过大超出液压系统正常工作压力导致篦床不能运动。这时可在现场通过GMC控制站在手动模式下，人为加大比例阀开度到80%以上，从而增大液压系统启动过程中的冲击力，使篦床反复前后移动。如果观察到篦床行程逐渐加大，且能恢复到正常冲程范围时说明故障已得到解决。否则应人工清除篦床上堆积的物料。2. 控制站SCP1无故障显示，但篦冷机不定期出现不明原因停机。1）故障原因的确定从表面现象和以往经验看，出现这种情况往往由于接线松动，造成篦冷机现场控制站SCP1与中央控制DCS系统间的备妥，应答或驱动信号短时丢失。我们检查紧固了所有相关的接线端子，仍然不见成效。然后在DCS系统程序中加入锁存和延时程序后，也未能捕捉到故障。因此排除掉DCS与现场之间的信号这一部分疑点。随着故障频发次数的增加，到现场检查时发现篦床液压泵停机的同时冷却风机瞬间启动运转。但当时液压系统实际油温仅为50，而设定温度为60以上时控制系统才启动风机。根据这一现象的存在进而怀疑到液压站油温度信号有短时高温干扰信号。2）排查和处理因温度变送器设置为热电阻断线故障时输出最大信号保护模式，因此首先检查测温回路中热电阻与温度变送器的接线端子，故障未见好转。进而更换测温热电阻，更换温度变送器，故障依旧。更换信号电缆，问题也未能解决。最后怀疑到PC模拟量模板输入信号，准备联系购买。与此同时SCP1的控制程序进行了分析发现，其控制程序存在一定缺陷，瞬间温度超高信号直接可清除液压泵“RELEASE”信号，从而无论在自动或本地状态均可产生停机命令，但由于温度超高报警信息显示是将温度超高信号经过调用报警子程序处理延时滤波后才输出，故完全可能出现短时干扰信号出现造成停机而无任何故障信息显示。因此除准备购买更换硬件模板外，同时决定弥补软件存在的缺陷。通过分析决定在程序块FC15 中的RELEASE 信号功能块上采用经报警延时子程序处理后的温度超高报警信息变量替代直接取自温度超高比较结果变量。这样只要温度超高干扰信号持续时间小于三秒即可避免连锁停车，如过故障持续存在时间大于3秒会在停机的同时在OP7上显示故障信息，从而捕捉到故障。通过上述措施最终使这一问题得到圆满解决。解决这一问题的难点在于它是一个不定期的短时阵发性故障，由于CP公司（SCP