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[摘要]本文主要讲述了HZS60型拌合站常见电气故障的分类，遇到电气故障时的检查与分析方法，常见电气故障的维修与排除办法。
Abstract: The article discusses the following sides: classification of common electrical failure, check and analysis and maintenance and remedy
[关键词]拌合站；配料；控制器；电气维修；故障
Key Words: mixture station, ingredient, controller, electronical maintenance, failure.
中图分类号：TM762 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
随着微电子技术的迅猛发展，自动化技术在拌合系统的应用越来越广泛。以计算机+微处理器控制的拌合设备，极大地提高了生产率，降低了操作人员的劳动强度。但同时由于它们的先进性、复杂性和智能化程度高的特点，在故障诊断、维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。本文针对HZS60型1m3强制式拌和站的电气常见故障检修进行简要的探讨。
1整机概况
HZS60型商品混凝土拌合站，是集物料储存、计量、搅拌于一体的中型混凝土搅拌设备。该设备采用岳首筑路机械有限公司生产的JS1000双卧轴搅拌主机，PLY600型配料控制器自动计量，砂石骨料采用皮带输送，粉料采用LS219型螺旋输送机，整机功率108KW，理论生产率60m3/h。该设备占地面积小，安装、操作方便。从坪头项目和鲁地拉施工局使用情况看，效果良好，实际生产过程中日产量最高达848m3。
2 控制系统组成
HZS系列自动控制系统是由主控计算机、信号转换接口、可编程控制器（PLC）以及配料控制器（PLY600）组成。各单元之间利用标准RS232串行通讯口进行通讯，控制系统采用集中方式对拌和设备的主要单元进行直接控制，各模拟信号、开关量信号、控制输出信号均通过可编程控制器（PLC）与主控计算机单元相联结，主控计算机提供生产管理功能和屏幕操作界面。
系统组成如图一所示：
图一
2.1主控计算机
主控计算机采用Windows2000操作系统，安装有泰安科信自动化系统有限责任公司开发的“组态王”监控软件，为用户提供可操作的人机界面，在操作界面上设定配料生产过程中所需的各项参数，完成对各单元的初始化设置、储存配料清单、接收各单元传送的异常信号、向用户发出报警信号和处理措施，自动统计生产数据，以表格形式打印并将数据存盘。
2.2PLC可编程控制器
自动控制的核心部分，选用西门子公司的CPU224，预装岳首工程机械集团有限公司编写的PLC控制程序。根据接收的各种信号，通过内部运算判断，输出相应的指令，控制整个混凝土拌制生产过程。每个输入输出端口均有状态指示，可直观地反应该端口当前的工作状态。
2.3配料控制器
系统采用山东博硕电子有限公司开发的PLY600型配料控制器，具有落差自动补偿、自动校称、故障报警、传感器连接检测等功能。通讯协议采用标准RS232串行接口，实时输出重量数据，同步显在主控计算机屏幕上。
2.4动力系统
动力系统设备有拌合机、螺旋输送机、皮带输送机、水泵、外加剂泵、空气压缩机等设备电动机，采用PLC—继电器—接触器—电动机控制方式，各负载支路采用断路器作短路，采用热继电器作过流和缺相保护。
3常见电气故障与排除方法
序号 故障特征 常见原因 排除方法
1 在运行之中，电机突然不转 热继跳闸 按一下热继上的复位键，并检查电机是否过载
2 控制回路无电 复位按钮没回位 旋出复位按钮
3 手/自动不能切换 旋钮接线松动
PLC通讯连接不上 检修线路或更换旋钮；
检查组态王通讯口设置
4 计量不准确 各路传感器悬挂是否平衡（在不受外力的影响下）；接线是否正确；传感器损坏 检查传感器的安装；
检查传感器接线；
更换传感器
5 所有物料不能自动配料 搅拌机数等于设定机；
没有转换到自动状态； 点击复位；
把手/自动旋钮旋到自动
6 骨料或外加剂不能自动配料 电磁先导阀坏 更换电磁先导阀
7 骨料计量皮带不自动卸料 暂贮仓限位开关失灵， 卸料皮带电机故障 维修或更换限位开关； 检查皮带电机回路
8 粉料或水、外加剂不自动卸料 电磁先导阀坏 更换电磁先导阀
9 物料卸料不停 计量称零位范围值过大 重新设置零位范围值
10 主机不卸料 电磁先导阀坏 更换电磁先导阀
11 配料控制器通电自检故障 设定数据错误或丢失 重新设定数据
12 校称故障 传感器接线错误
数据设置错误 检查传感器线
重新设定数据
13 空气压缩机不工作 压力继电器坏 检修或更换压力继电器
4故障举例分析
4.1故障一：生产过程中的骨料称，突然出现称量数据不稳定、归零后显示负值、超称或欠称误差过大。
4.1.1骨料称量系统组成
骨料称量系统包括配料控制器PLY600和传感器， PLY600内置信号放大器，采用双重数字滤波，能有效提高数据稳定性，传感器输出的mV级信号直接输入PLY600运算处理。传感器为LC-C型拉式传感器，量程2000kg，共四个，用屏蔽电缆通过传感器接线盒与称量控制器PLY600连接。
4.1.2故障分析
能正常称量，说明内部称量控制部分工作正常，数据不稳定，故障多半出在信号采集、处理回路，可能的原因有：①输入的mv级信号不稳定；②外界外扰；③PLY600内部信号放大器性能不稳定；④PLY600数字滤波系数设置过小。
4.1.3检修过程
根据上述故障分析，按先易后难的原则，首先检查了周围的电器设备，在故障发生前后没有增加或减少电器设备，骨料称与其他计量称并排安装在操作台上，其他计量称工作正常，基本可排除外界干扰因素；进入骨料称功能参数设置界面，查看数字滤波为出厂默认值4，没有改变；更换一台计量称后数据同样波动大，由此可排除计量称的问题。疑点集中到信号输入回路，通过PLY600自带的传感器检测功能，检测传感器连接正常。用数字万用表在传感器接线盒处测量桥压电源为4.99V，拆开传感器接线后测量每个传感器阻值，输入电阻都在400Ω左右、输出电阻都在350Ω左右，无法用测量电气参数的办法判断出故障原因。最后决定采用校称的方法，检测每个传感器的性能，每次只接入一个传感器，在骨料斗里放上200kg的标准砝码，记录称上显示的数值，其中的三个传感器接入时显示值基本稳定在199kg左右，输送皮带尾部左边的传感器接入时显示值在185～220kg之间跳动，检查传感器外侧有明示的擦痕，更换同型号的新传感器后称上显示值稳定在100kg，连上所有传感器接线，在各个传感器位置旁分别放置500kg的砝码，将四个传感器输出调整平衡后恢复正常生产。
4.1.4维修总结
LC-C型拉压力传感器为“S”形结构，应变片采用全密封方式放置于传感器内部，性能稳定，很少出现故障。经事后查证，该传感器系受到装载机轮胎擦碰后损坏：装载机在中石料仓上料时太过靠前，右前轮胎正好顶到传感器，传感器侧向受力，内部应变片受到外力冲击致使性能变坏。后在配料机外侧浇筑了混凝土防撞礅，再未发生过类似事件。
4.2故障二：电脑文件丢失故障
电脑能自动控制拌制混凝土，但在填写浇筑部位及任务单操作时，无法弹出相应的对话框，也无法按部位或车号查找混凝土浇筑方量。退出“组态王”监控系统，打开电脑“C：监控系统”，发现找不到文件“浇筑部位.csv”及“任务单.csv”。打开“D：文件备份监控系统”，复制文件“浇筑部位.csv”及“任务单.csv”，粘贴至“C：监控系统”，进入“组态王”监控系统，顺利弹出对话框，输入、保存操作正常。
4．3小石无法称量故障
自动配料过程中，骨料称报警，小石无称量显示，查PLC小石计量端口“1M.1”，指示灯亮，表明微机称及PLC工作正常，查电磁先导阀，电源指示灯亮，手动操作气阀能打开称量弧门，拆下电磁先导阀，用万用表检测出已烧坏，更换电磁先导阀后故障排除。
5小结
HZS60型拌合站是集机械、气动、电气为一体的设备，其故障的发生必然在机械、气动、电气这三部分反映。从运行经验看，电气故障较多，远高于气路、机械故障，因此加强电子电气知识的学习，掌握拌合系统电控部分的工作原理，增强电子电气设备维修能力，有针对性地做好电气系统的日常维护保养工作，对降低设备故障率，保证拌合站的正常运行有着重要意义。
戴秋松（1982—），男，湖北省黄冈市红安人，助理工程師，学士，从事水利水电工程机电技术管理工作；
郑学军（1973—），男，甘肃白银人，助理工程师，从事水利水电工程机电技术管理工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
Abstract: The article discusses the following sides: classification of common electrical failure, check and analysis and maintenance and remedy
[关键词]拌合站；配料；控制器；电气维修；故障
Key Words: mixture station, ingredient, controller, electronical maintenance, failure.
中图分类号：TM762 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
随着微电子技术的迅猛发展，自动化技术在拌合系统的应用越来越广泛。以计算机+微处理器控制的拌合设备，极大地提高了生产率，降低了操作人员的劳动强度。但同时由于它们的先进性、复杂性和智能化程度高的特点，在故障诊断、维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。本文针对HZS60型1m3强制式拌和站的电气常见故障检修进行简要的探讨。
1整机概况
HZS60型商品混凝土拌合站，是集物料储存、计量、搅拌于一体的中型混凝土搅拌设备。该设备采用岳首筑路机械有限公司生产的JS1000双卧轴搅拌主机，PLY600型配料控制器自动计量，砂石骨料采用皮带输送，粉料采用LS219型螺旋输送机，整机功率108KW，理论生产率60m3/h。该设备占地面积小，安装、操作方便。从坪头项目和鲁地拉施工局使用情况看，效果良好，实际生产过程中日产量最高达848m3。
2 控制系统组成
HZS系列自动控制系统是由主控计算机、信号转换接口、可编程控制器（PLC）以及配料控制器（PLY600）组成。各单元之间利用标准RS232串行通讯口进行通讯，控制系统采用集中方式对拌和设备的主要单元进行直接控制，各模拟信号、开关量信号、控制输出信号均通过可编程控制器（PLC）与主控计算机单元相联结，主控计算机提供生产管理功能和屏幕操作界面。
系统组成如图一所示：
图一
2.1主控计算机
主控计算机采用Windows2000操作系统，安装有泰安科信自动化系统有限责任公司开发的“组态王”监控软件，为用户提供可操作的人机界面，在操作界面上设定配料生产过程中所需的各项参数，完成对各单元的初始化设置、储存配料清单、接收各单元传送的异常信号、向用户发出报警信号和处理措施，自动统计生产数据，以表格形式打印并将数据存盘。
2.2PLC可编程控制器
自动控制的核心部分，选用西门子公司的CPU224，预装岳首工程机械集团有限公司编写的PLC控制程序。根据接收的各种信号，通过内部运算判断，输出相应的指令，控制整个混凝土拌制生产过程。每个输入输出端口均有状态指示，可直观地反应该端口当前的工作状态。
2.3配料控制器
系统采用山东博硕电子有限公司开发的PLY600型配料控制器，具有落差自动补偿、自动校称、故障报警、传感器连接检测等功能。通讯协议采用标准RS232串行接口，实时输出重量数据，同步显在主控计算机屏幕上。
2.4动力系统
动力系统设备有拌合机、螺旋输送机、皮带输送机、水泵、外加剂泵、空气压缩机等设备电动机，采用PLC—继电器—接触器—电动机控制方式，各负载支路采用断路器作短路，采用热继电器作过流和缺相保护。
3常见电气故障与排除方法
序号 故障特征 常见原因 排除方法
1 在运行之中，电机突然不转 热继跳闸 按一下热继上的复位键，并检查电机是否过载
2 控制回路无电 复位按钮没回位 旋出复位按钮
3 手/自动不能切换 旋钮接线松动
PLC通讯连接不上 检修线路或更换旋钮；
检查组态王通讯口设置
4 计量不准确 各路传感器悬挂是否平衡（在不受外力的影响下）；接线是否正确；传感器损坏 检查传感器的安装；
检查传感器接线；
更换传感器
5 所有物料不能自动配料 搅拌机数等于设定机；
没有转换到自动状态； 点击复位；
把手/自动旋钮旋到自动
6 骨料或外加剂不能自动配料 电磁先导阀坏 更换电磁先导阀
7 骨料计量皮带不自动卸料 暂贮仓限位开关失灵， 卸料皮带电机故障 维修或更换限位开关； 检查皮带电机回路
8 粉料或水、外加剂不自动卸料 电磁先导阀坏 更换电磁先导阀
9 物料卸料不停 计量称零位范围值过大 重新设置零位范围值
10 主机不卸料 电磁先导阀坏 更换电磁先导阀
11 配料控制器通电自检故障 设定数据错误或丢失 重新设定数据
12 校称故障 传感器接线错误
数据设置错误 检查传感器线
重新设定数据
13 空气压缩机不工作 压力继电器坏 检修或更换压力继电器
4故障举例分析
4.1故障一：生产过程中的骨料称，突然出现称量数据不稳定、归零后显示负值、超称或欠称误差过大。
4.1.1骨料称量系统组成
骨料称量系统包括配料控制器PLY600和传感器， PLY600内置信号放大器，采用双重数字滤波，能有效提高数据稳定性，传感器输出的mV级信号直接输入PLY600运算处理。传感器为LC-C型拉式传感器，量程2000kg，共四个，用屏蔽电缆通过传感器接线盒与称量控制器PLY600连接。
4.1.2故障分析
能正常称量，说明内部称量控制部分工作正常，数据不稳定，故障多半出在信号采集、处理回路，可能的原因有：①输入的mv级信号不稳定；②外界外扰；③PLY600内部信号放大器性能不稳定；④PLY600数字滤波系数设置过小。
4.1.3检修过程
根据上述故障分析，按先易后难的原则，首先检查了周围的电器设备，在故障发生前后没有增加或减少电器设备，骨料称与其他计量称并排安装在操作台上，其他计量称工作正常，基本可排除外界干扰因素；进入骨料称功能参数设置界面，查看数字滤波为出厂默认值4，没有改变；更换一台计量称后数据同样波动大，由此可排除计量称的问题。疑点集中到信号输入回路，通过PLY600自带的传感器检测功能，检测传感器连接正常。用数字万用表在传感器接线盒处测量桥压电源为4.99V，拆开传感器接线后测量每个传感器阻值，输入电阻都在400Ω左右、输出电阻都在350Ω左右，无法用测量电气参数的办法判断出故障原因。最后决定采用校称的方法，检测每个传感器的性能，每次只接入一个传感器，在骨料斗里放上200kg的标准砝码，记录称上显示的数值，其中的三个传感器接入时显示值基本稳定在199kg左右，输送皮带尾部左边的传感器接入时显示值在185～220kg之间跳动，检查传感器外侧有明示的擦痕，更换同型号的新传感器后称上显示值稳定在100kg，连上所有传感器接线，在各个传感器位置旁分别放置500kg的砝码，将四个传感器输出调整平衡后恢复正常生产。
4.1.4维修总结
LC-C型拉压力传感器为“S”形结构，应变片采用全密封方式放置于传感器内部，性能稳定，很少出现故障。经事后查证，该传感器系受到装载机轮胎擦碰后损坏：装载机在中石料仓上料时太过靠前，右前轮胎正好顶到传感器，传感器侧向受力，内部应变片受到外力冲击致使性能变坏。后在配料机外侧浇筑了混凝土防撞礅，再未发生过类似事件。
4.2故障二：电脑文件丢失故障
电脑能自动控制拌制混凝土，但在填写浇筑部位及任务单操作时，无法弹出相应的对话框，也无法按部位或车号查找混凝土浇筑方量。退出“组态王”监控系统，打开电脑“C：监控系统”，发现找不到文件“浇筑部位.csv”及“任务单.csv”。打开“D：文件备份监控系统”，复制文件“浇筑部位.csv”及“任务单.csv”，粘贴至“C：监控系统”，进入“组态王”监控系统，顺利弹出对话框，输入、保存操作正常。
4．3小石无法称量故障
自动配料过程中，骨料称报警，小石无称量显示，查PLC小石计量端口“1M.1”，指示灯亮，表明微机称及PLC工作正常，查电磁先导阀，电源指示灯亮，手动操作气阀能打开称量弧门，拆下电磁先导阀，用万用表检测出已烧坏，更换电磁先导阀后故障排除。
5小结
HZS60型拌合站是集机械、气动、电气为一体的设备，其故障的发生必然在机械、气动、电气这三部分反映。从运行经验看，电气故障较多，远高于气路、机械故障，因此加强电子电气知识的学习，掌握拌合系统电控部分的工作原理，增强电子电气设备维修能力，有针对性地做好电气系统的日常维护保养工作，对降低设备故障率，保证拌合站的正常运行有着重要意义。
戴秋松（1982—），男，湖北省黄冈市红安人，助理工程師，学士，从事水利水电工程机电技术管理工作；
郑学军（1973—），男，甘肃白银人，助理工程师，从事水利水电工程机电技术管理工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。