减少电机编码器信号干扰问题

1、CMTCC 安装分公司自动化安装分公司自动化QC小组小组 主讲人主讲人：沈晓猛沈晓猛 二二七年四月七年四月 CMTCC 1. 1. 工程概况工程概况 上海十三冶建设有限公司承建了宝钢宽厚板新建上海十三冶建设有限公司承建了宝钢宽厚板新建2#2#、 3#3#热处理线工程。本项目为宝钢分公司厚板厂一期工程预热处理线工程。本项目为宝钢分公司厚板厂一期工程预 留的留的2 2条连续热处理线的扩建工程。条连续热处理线的扩建工程。2 2条连续热处理线分别条连续热处理线分别 为为No.2No.2、No.3No.3连续热处理线，建成后热处理产量将达到连续热处理线，建成后热处理产量将达到 37.0737.07万吨万

2、吨/ /年。两条热处理线共有热处理炉年。两条热处理线共有热处理炉2 2个，热处理冷个，热处理冷 床床4 4个。热处理炉的电机和编码器为进口成套设备，由外个。热处理炉的电机和编码器为进口成套设备，由外 方负责调试工作。热处理冷床的电机和编码器为国内配套方负责调试工作。热处理冷床的电机和编码器为国内配套 设备。由上海十三冶建设有限公司设备安装分公司自动化设备。由上海十三冶建设有限公司设备安装分公司自动化 处负责调试工作。热处理冷床区域的电机和编码器采用佳处负责调试工作。热处理冷床区域的电机和编码器采用佳 木斯电机厂出产的变频电机和德国木斯电机厂出产的变频电机和德国TURCKTURCK公司出产的增量

3、公司出产的增量 型编码器配套使用。型编码器配套使用。 CMTCC 2. 2. 小组概况小组概况 小组名称小组名称设备安装分公司自动化设备安装分公司自动化QCQC小组小组成立时间成立时间2006.8.12006.8.1 课题名称课题名称减少电机编码器信号干扰减少电机编码器信号干扰 小组类型小组类型现场型现场型组组 长长沈晓猛沈晓猛 活动日期活动日期2006.8-2006.112006.8-2006.11课题注册课题注册2006.8.102006.8.10 小组成员小组成员5 5人人注册编号注册编号QCQCAZ2006-05AZ2006-05 活动周期活动周期2 2次次/ /周周受受TQCTQC教

4、育时间教育时间平均平均6060小时以上小时以上 小组成员小组成员 序号序号姓姓 名名性别性别年龄年龄文化程度文化程度技术职称技术职称组内职务组内职务TQCTQC学习时间学习时间 1 1沈晓猛沈晓猛男男2525专专 科科工程师工程师组组 长长6060小时小时 2 2王王 勇勇男男2626本本 科科工程师工程师副组长副组长6060小时小时 3 3李李 佳佳男男2626本本 科科工程师工程师组组 员员6060小时小时 4 4董小魏董小魏男男2727本本 科科工程师工程师组组 员员6060小时小时 5 5朱朱 萍萍女女3838专专 科科工程师工程师组组 员员6060小时小时 小组活动计划小组活动计划

5、序号序号日日 期期完完 成成 内内 容容 1 12006.8.2-2006.8.82006.8.2-2006.8.8选选 题题 2 22006.8.15-2006.9.52006.8.15-2006.9.5调查分析并确定对策调查分析并确定对策 3 32006.9.6-2006.10.152006.9.6-2006.10.15根据对策进行实施根据对策进行实施 4 42006.10.16-2006.11.302006.10.16-2006.11.30对实施效果进行检查对实施效果进行检查 CMTCC 3. 3. 选题理由选题理由 业主要求业主要求 业主要求冷床区域要比热处理炉提前两个月热负荷试车。业

6、主要求冷床区域要比热处理炉提前两个月热负荷试车。 公司要求公司要求 由于在前期设备安装的过程中出现了较多的问题，导致延误由于在前期设备安装的过程中出现了较多的问题，导致延误 了调试工作开始的时间，公司要求我们提前做好调试工作的了调试工作开始的时间，公司要求我们提前做好调试工作的 各项准备，对可能影响调试工作的问题要提前准备好对策和各项准备，对可能影响调试工作的问题要提前准备好对策和 预案。预案。 目前现状目前现状 冷床区是整个热处理扩建工程的收尾部分，如果冷床不能及冷床区是整个热处理扩建工程的收尾部分，如果冷床不能及 时具备热负荷试车条件，将不能保证顺利的接收热处理炉生时具备热负荷试车条件，将

7、不能保证顺利的接收热处理炉生 产出的钢板，将直接影响热处理炉的热负荷试车时间，影响产出的钢板，将直接影响热处理炉的热负荷试车时间，影响 工期。而冷床最主要的电气设备就是电机，在以往电机单体工期。而冷床最主要的电气设备就是电机，在以往电机单体 试车过程中发生问题最多、最普遍的是编码器的信号干扰问试车过程中发生问题最多、最普遍的是编码器的信号干扰问 题，如果不能及时解决这个问题便会严重影响冷床的后续试题，如果不能及时解决这个问题便会严重影响冷床的后续试 车任务，延误工期。车任务，延误工期。 选定课题选定课题 减少编码器在单体试车过程中的干扰问题。减少编码器在单体试车过程中的干扰问题。 CMTCC

8、4. 4. 现状调查现状调查 编码器是变频传动系统的重要组成部分，它的反馈信编码器是变频传动系统的重要组成部分，它的反馈信 号将直接影响传动系统能否正常工作，而传动是整个工厂号将直接影响传动系统能否正常工作，而传动是整个工厂 自动化系统的心脏，如果传动发生故障那么整个的生产线自动化系统的心脏，如果传动发生故障那么整个的生产线 将瘫痪，给正常的生产活动带来不可估量的损失。在我处将瘫痪，给正常的生产活动带来不可估量的损失。在我处 近年的施工过程中，由于编码器信号干扰导致影响调试进近年的施工过程中，由于编码器信号干扰导致影响调试进 程的事件屡次发生。其中，影响比较大的例子是我公司承程的事件屡次发生。

9、其中，影响比较大的例子是我公司承 建的杭州钢铁集团建的杭州钢铁集团8080万吨棒材工程。该工程共有变频电机万吨棒材工程。该工程共有变频电机 166166台，而编码器正常、稳定的只有台，而编码器正常、稳定的只有110110台，因为多种原因台，因为多种原因 导致其余导致其余5656台编码器受干扰，信号的稳定、正常率为台编码器受干扰，信号的稳定、正常率为66.3%66.3%。 其中影响最大的编码器屏蔽层接地问题，它主要由于接地其中影响最大的编码器屏蔽层接地问题，它主要由于接地 系统干扰和接线人员不规范导致电缆损坏而引起。系统干扰和接线人员不规范导致电缆损坏而引起。 CMTCC 本小组针对编码器信号干

10、扰情况进行调查，调查结果见下表： 序序 号号 影响因素影响因素 频数频数 （次）（次） 累计频数累计频数 （次）（次） 累计百比累计百比 （%） 1 1电缆层屏蔽层接地问题电缆层屏蔽层接地问题4545454580.480.4 2 2接线错误接线错误5 5505089.289.2 3 3不同电压等级电缆混放不同电压等级电缆混放3 3535394.694.6 4 4电缆损坏电缆损坏2 2555598.298.2 合计合计56565656100100 根据检查表所得的数据进行统计，并作排列图分析。 CMTCC 编码器干扰信号检查表 工程工程 杭钢集团杭钢集团8080万吨棒材工程万吨棒材工程电机数量电

11、机数量166166台台编码器干扰电机数编码器干扰电机数5656台台 名称名称 电机电机编码器信号编码器信号干扰干扰电机电机编码器信号编码器信号干扰干扰电机电机编码器信号编码器信号干扰干扰 编号编号是否正常是否正常类型类型编号编号是否正常是否正常类型类型编号编号是否正常是否正常类型类型 AHO2AHO2否否1 1BH59BH59否否1 1CH80CH80否否1 1 AHO3AHO3否否3 3BH62BH62否否1 1AH77AH77否否1 1 AHO4AHO4否否1 1AH46AH46否否3 3AH78AH78否否1 1 AHO5AHO5否否1 1AH47AH47否否1 1AH79AH79否否4

12、 4 BH23BH23否否1 1CH73CH73否否1 1CH84CH84否否1 1 CH56CH56否否2 2AH51AH51否否1 1BH79BH79否否1 1 AH06AH06否否1 1AH52AH52否否1 1AH84AH84否否2 2 AH08AH08否否1 1AH53AH53否否4 4CH88CH88否否1 1 AH15AH15否否3 3CH75CH75否否1 1AH86AH86否否1 1 BH28BH28否否1 1AH55AH55否否1 1AH87AH87否否1 1 BH31BH31否否1 1BH67BH67否否1 1BH80BH80否否1 1 BH47BH47否否1 1AH57

13、AH57否否1 1CH89CH89否否1 1 CH61CH61否否1 1AH58AH58否否1 1 CH65CH65否否1 1BH71BH71否否2 2 AH22AH22否否2 2CH79CH79否否1 1 BH53BH53否否1 1AH64AH64否否1 1 BH55BH55否否1 1AH65AH65否否1 1 AH35AH35否否1 1AH66AH66否否1 1 AH39AH39否否1 1AH67AH67否否1 1 CH69CH69否否1 1BH72BH72否否5 5 AH43AH43否否1 1AH73AH73否否1 1 CH71CH71否否1 1BH75BH75否否2 2 CMTCC 排

14、 列 图 0 56 50 5 45 频数频数 5 3 2 1 80.4% 89.2% 94.6% 98.2% 100% 电缆屏蔽层电缆屏蔽层 接地问题接地问题 接线错误接线错误不同等级不同等级 电缆混放电缆混放 电缆损坏电缆损坏 其其 它它 制表人制表人：李佳李佳制表日期制表日期：2006年年8月月30日日 25 N=5 累计累计 百分百分 比比 6 6. 3 % 结论：从排列图中看，电缆屏蔽层接地问题对编码器的信号干扰影响很大。结论：从排列图中看，电缆屏蔽层接地问题对编码器的信号干扰影响很大。 CMTCC 5. 5. 小组目标小组目标 本次活动的目标：经排列分析可本次活动的目标：经排列分析可

15、 以看出，编码器的信号干扰问题主以看出，编码器的信号干扰问题主 要是由于电缆屏蔽层的接地问题和要是由于电缆屏蔽层的接地问题和 我们在施工过程中的不规范而引起我们在施工过程中的不规范而引起 的，是可以通过纠正和整改解决的。的，是可以通过纠正和整改解决的。 所以本小组的目标是将本工程冷床所以本小组的目标是将本工程冷床 区域电机编码器的信号稳定准确率区域电机编码器的信号稳定准确率 由由66.3%66.3%提高到提高到95%95%。 95% PA CD 1 3 4 5 6 8 2 66.3% 7 CMTCC 5.1 5.1 目标设定的依据目标设定的依据 5.1.1 5.1.1 必要性必要性 公司决心响

16、应业主的要求：热处理冷床要比热处理炉公司决心响应业主的要求：热处理冷床要比热处理炉 提前两个月热试。电机编码器的信号稳定准确率达到提前两个月热试。电机编码器的信号稳定准确率达到95%95% 是工作的必须。是工作的必须。 5.1.2 5.1.2 可行性可行性 5.1.2.1 5.1.2.1 小组人员都是多年现场调试工作经验，技术力小组人员都是多年现场调试工作经验，技术力 量雄厚，有很强的发现、解决问题的能力。量雄厚，有很强的发现、解决问题的能力。 5.1.2.2 5.1.2.2 小组人员已经提前熟悉现场，找出施工中存在小组人员已经提前熟悉现场，找出施工中存在 的问题，及早解决。的问题，及早解决。

17、 CMTCC 6. 6. 原因分析原因分析 接线员质量意识差 接线人员技术水平低 工作时间长 人手不够 检查员把关不严 怕得罪人 接线使用非专业工具 工具管理 监督不够 控制电缆缺屏蔽层 控制电缆与 动力电缆混用 现场干扰大 多种接地混用 接线方法不正确 学习不够学习不够 方法不熟方法不熟 人机 料 法环 编码器屏蔽干扰影响电机调试 制表人制表人: : 王王 勇勇 制表时间制表时间: 2006: 2006年年9 9月月1 1日日 CMTCC 7. 7. 要因确认表要因确认表 序 号 末端因素 确认 方法 确认情况负责人 是否 要因 1 接线人员长期从事工作， 人手不够 调查 分析 根据调查，接

18、线人员数量较少，但基本上能满 足施工的需要，但是接线人员存在长期工作， 缺少休息调整时间的现象 沈晓猛不是 2 检查员把关不严，怕得罪 人 调查 分析 检查人员基本能够依据施工规范和设计要求进 行检查 王 勇不是 3 接线人员质量意识差缺少 检查监督制度 调查 分析 接线人员的质量意识不强，对于工作的责任心 不强，关键是对于工作没有监督体制 李 佳是 4工器具管理监督不利 现场 验证 工器具管理制度比较健全，但是监督力度不够， 公司根据制度对工具管理进行监督约束 董小魏不是 5控制电缆和动力电缆混用 现场 验证 电缆的使用按照设计要求执行，对于少量电缆 混用情况进行了纠正和整改 朱 萍不是 6

19、 新要求学习不够，接线方 法没有完全掌握 调查 分析 接线人员都是具有多年工作经验的师傅，在工 作繁忙的情况下少于学习，凭经验做事较多， 对新要求的把握不稳定 沈晓猛是 7 现场缺少为控制系统专用 的接地系统 现场 验证 在电气盘内变频电缆与控制电缆使用同一接地 线，导致信号电缆受变频电缆的谐波影响较大， 造成了编码器反馈信号的不稳定 李 佳是 制表人：朱制表人：朱 萍萍 20062006年年9 9月月2 2 日日 CMTCC 8. 8. 要因确认要因确认 通过对末端因素逐一确认确定以下主要因 素。 8.1 接线人员质量意识差缺少检查监督制 度。 8.2 新要求学习不够，接线方法没有完全 掌握

20、。 8.3 现场缺少控制电缆专用的接地系统。 CMTCC 9. 9. 制定对策制定对策 序 号 主要 因素 目 标对 策措 施 负 责 人 完成 时间 工 作 地 点 确 认 者 1 接 线 人 员 质 量 意 识 差 缺 少 检 查 监 督 制 度 提 高 接 线 人 员 的 质 量 意 识 ， 保 证 工 作 质量 对于接线 人员进行 思想教育， 端正工作 态度，建 立相应的 检查监督 体制 1利用公司组织的“党员监 督岗”活动，安排现场党员 在各自负责区域内对接线人 员进行教育，强化接线人员 主人翁责任感。 沈 晓 猛 06.10.1 施 工 现 场 董 小 魏 2针对接线质量缺少监督检

21、 查的现状，采取接线柜“贴 标签制度”，加强质量跟踪 管理。 3.采取专业间质量互检制度， 让接线人员在结对互检活动 中相互学习相互促进，形成 良好的竞争风气。 4.采取月评比措施，对优胜者 给予奖金激励。 对 策 表 CMTCC 序 号 主要 因素 目 标对 策措 施 负 责 人 完成 时间 工 作 地 点 确 认 者 2 新要求 学习不 够，接 线方法 没有完 全掌握 掌 握 正 确 的 接 线方法， 确 保 接 线 质 量 稳 定 符 合要求。 加强培训 和技术交 流，掌握 并巩固正 确的接线 方法。 1聘请专家对接线人员进 行新技术和新要求的培训。 朱 萍 06.10.5 施 工 现

22、场 王 勇 2进行接线技术操作演练， 提高操作水平。 3. 伺机进行技术交流，取 长补短，掌握并巩固操作 要点。 3 现场缺 少控制 电缆专 用的接 地系统 确 保 编 码 器 接 地 无 干 扰。 在电气盘 内增加编 码器专用 接地系统。 1. 由电气室内接地干线系 统单独引接地，为编码器 提供专用接地线。 王 勇 06.10.10 施 工 现 场 李 佳 2. 用绝缘子把独立的接地 系统固定在电气盘内，远 离变频电缆。 对 策 表 CMTCC 10. 10. 对策实施对策实施 【实施一】 1. 由沈晓猛同志和公司“党员监督岗”区域负责人组织了一次 接线质量通病治理的动员会，对接线人员进行主

23、人翁责任意识教育， 提高其主观能动性。 2. “贴标签制度”。即接线人员完成接线任务后，要在自己接 线的电气柜门内侧贴上标签后方可进行验收，以示该柜的接线质量责 任者资料，便于接线质量跟踪管理和岗位淘汰。 3. “互检制度”。确定了活动期间每周一次的专业班组间接线 质量互查活动，促进了接线人员的技艺交流和自尊心的提升。 4. “奖优措施”。活动期间工程处每月进行一次接线质量评比 工作，对成绩在前三名接线人员给予5的奖金上浮奖励。 CMTCC 【实施二】 1. 聘请调试专家开展了一次“工业自动控制系统干扰 问题与对策讲座”，使大家真正从理论上了解了自动控制 系统的要求，并带领大家认真分析质量缺陷

24、产生的原因。 2. 请接线高手现场传授接线技艺，在场学员还进行了 认真的操作演练，在师傅的启发下相互间纠正了不良的操 作习惯，掌握并巩固了操作技巧。 3. 对编码器以及其他延伸项目的接线质量进行了现场 研讨，从细节上明白了编码器等现场检测元件接线质量的 不同操作要点。 CMTCC 【实施三】 1. 从电气室接地电阻箱的主干接地系统，分别敷设单 独的接地线，为编码器提供独立的专用屏蔽接地线，确 保编码器的专用接地不受干扰。 2. 在编码器信号引入柜，设置专用接地铜排，接地铜 排采取绝缘子与设备接地隔离措施，信号接地铜排不得 与变频电缆平行设置，且距离300mm。 3. 编码器专用接地引入控制柜后，直接接在编码器专 用