制絲生產線中輔助觸點故障分析及程序改進

范書賢+楊靜

摘要文章主要是為了解決制絲生產線上的負荷隔離開關的輔助觸點故障給生產線造成的危害。通過對輔助觸點故障產生原因進行分析，通過改善現場電控柜環境、對關鍵設備采用了雙觸點等措施來降低觸點發生故障的機率；同時，在自動控制過程中，通過運用PLC所采集智能設備（變頻器、電機啟動器）的狀態字等數據，來改進控制系統中存在的缺陷。實際運行效果表明：不僅觸點出現故障的機率大大降低，而且徹底解決了生產線上因觸點故障而造成的生產斷流，為設備的穩定運行提供了保障。

關鍵詞負荷隔離開關輔助觸點；PLC；變頻器西門子ET200S電機啟動器

中圖分類號：TM764.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0146-02

作為卷煙生產企業的制絲生產線，因其流水作業的特點，生產中不管哪個設備或器件出現故障，都將對整體生產線產生影響，尤其是在設備生產過程中的設備異常停機，對產品質量的危害更是嚴重。為此各卷煙生產企業制絲部均將萬箱斷流次數作為設備穩定的一個重要量化指標。而作為承接電機控制與驅動并起安全保護作用的安全隔離開關，在生產現場應用非常廣泛。

1存在問題

我車間主要應用穆勒PZ-25（額定電流為25 A）系列負荷隔離開關作為安全維修開關和保險開關，用于通斷現場驅動設備主回路。其輔助觸點HI11（帶1開1閉觸點），輔助閉合觸點被作為減負載觸點切換，通過檢測輔助觸點狀態，來作為控制設備啟停的條件，起到安全保護的作用。生產過程中隔離開關輔助觸點一旦出現故障，將使其本身及上游設備停機，造成生產線的斷流，出現故障時只需更換新的輔助觸點即可，雖然處理過程簡單，但是斷流的產生將嚴重影響產品質量。

2原因分析

正常情況下，隔離開關輔助接點的動觸片與隔離開關的動觸頭是同步轉動的，隔離開關在“合”或“分”時，輔助接點應在確定的導通或斷開狀態。通過對故障輔助觸點硬件進行大量拆解，對觸點產生故障的原因了如下匯總。

輔助觸點內部接觸點本身由于長期使用變形或觸點接觸點缺失造成。

觸點接觸點表面形成的一層碳化膜，致使觸點不能接通。

輔助觸點內部塵土多，附著在接觸點上致使接觸不良造成的。

造成上述故障的主要原因為，現場生產環境惡劣及現場電器控制箱密封性差，縮短了輔助觸電的使用壽命，且在觸點通斷頻繁的場合，輔助觸點損壞的幾率也大，存在暴力通斷隔離開關現象。

3改進措施

3.1 硬件完善

主要通過提高現場I/O箱保養頻次，在I/O箱門上加裝密封膠條，特別是在出入線橋架接口處增強電控箱密封性，來減少煙土粉塵的進入，在環境惡劣的生產現場，通過為負荷隔離開關新增一副輔助觸點的方式來降低輔助觸點發生故障概率。

3.2 軟件優化

在減少硬件故障的基礎上，為了避免因輔助觸點故障造成的設備異常停機，我們對現有的PLC控制程序做了改進。

1）原有報警控制邏輯。PLC控制在自動控制過程中，實施監控現場輔助觸點信號狀態，設備運行過程中一旦檢測到輔助觸點信號狀態異常，就會觸發本地報警，報警信息直接中止設備的運行，致使設備停機，然而主觸點并沒有斷開，因此控制程序存在缺陷。其控制程序如圖1所示。

圖1原控制程序

2）應用場所及關聯器件特點。穆勒PZ-25隔離開關在生產現場應用廣泛，與其關聯的設備主要為智能電器設備有丹菲斯VLT5000系列變頻器和西門子ET200S電機啟動器。這些智能設備可以通過PLC采集其運行狀態信息和運行期間關鍵數據，如：變頻器的狀態字、報警字、電機電流等信息。

3）控制程序改進。針對現有控制模式下，一旦檢測到輔助觸點信號將會出現報警停車的情況。我們決定采用將PLC采集的關聯設備實際運行狀態信號，串聯在控制回路的方式對程序進行完善。通過對參考變頻器和ET200S說明文檔，我們決定采用在原控制程序報警回路中增加智能設備的實際運行反饋狀態，來解決實際運行中因誤報警造成的設備異常停機。圖2所示，為將變頻器實際的運行反饋信號#PIW_StatusWord.Operation串聯至當前的本地報警回路中。

圖2變頻設備改進后控制程序

4實施效果

通過改善電控柜的密閉性、為關鍵設備的隔離開關并聯雙觸點以及通過PLC程序中對電機驅動的各類標準功能塊程序的改進的方式。使觸點故障次數由原來8次/月降低為2次/月，因輔助觸點故障造成設備斷流次數有原來的2次/月減少至0次/月，減少了對整條生產線的影響，此次改進取得了良好的效果。

參考文獻

[1]廖長初.S7－300/ 400 PLC應用技術[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2]崔堅.西門子S7可編程控制器－STEP7編程指南[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3]SIEMENS.ET200S電機起動器[M].

[4]MOELLER.穆勒電氣產品選型指南[M].

endprint

摘要文章主要是為了解決制絲生產線上的負荷隔離開關的輔助觸點故障給生產線造成的危害。通過對輔助觸點故障產生原因進行分析，通過改善現場電控柜環境、對關鍵設備采用了雙觸點等措施來降低觸點發生故障的機率；同時，在自動控制過程中，通過運用PLC所采集智能設備（變頻器、電機啟動器）的狀態字等數據，來改進控制系統中存在的缺陷。實際運行效果表明：不僅觸點出現故障的機率大大降低，而且徹底解決了生產線上因觸點故障而造成的生產斷流，為設備的穩定運行提供了保障。

關鍵詞負荷隔離開關輔助觸點；PLC；變頻器西門子ET200S電機啟動器

中圖分類號：TM764.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0146-02

作為卷煙生產企業的制絲生產線，因其流水作業的特點，生產中不管哪個設備或器件出現故障，都將對整體生產線產生影響，尤其是在設備生產過程中的設備異常停機，對產品質量的危害更是嚴重。為此各卷煙生產企業制絲部均將萬箱斷流次數作為設備穩定的一個重要量化指標。而作為承接電機控制與驅動并起安全保護作用的安全隔離開關，在生產現場應用非常廣泛。

1存在問題

我車間主要應用穆勒PZ-25（額定電流為25 A）系列負荷隔離開關作為安全維修開關和保險開關，用于通斷現場驅動設備主回路。其輔助觸點HI11（帶1開1閉觸點），輔助閉合觸點被作為減負載觸點切換，通過檢測輔助觸點狀態，來作為控制設備啟停的條件，起到安全保護的作用。生產過程中隔離開關輔助觸點一旦出現故障，將使其本身及上游設備停機，造成生產線的斷流，出現故障時只需更換新的輔助觸點即可，雖然處理過程簡單，但是斷流的產生將嚴重影響產品質量。

2原因分析

正常情況下，隔離開關輔助接點的動觸片與隔離開關的動觸頭是同步轉動的，隔離開關在“合”或“分”時，輔助接點應在確定的導通或斷開狀態。通過對故障輔助觸點硬件進行大量拆解，對觸點產生故障的原因了如下匯總。

輔助觸點內部接觸點本身由于長期使用變形或觸點接觸點缺失造成。

觸點接觸點表面形成的一層碳化膜，致使觸點不能接通。

輔助觸點內部塵土多，附著在接觸點上致使接觸不良造成的。

造成上述故障的主要原因為，現場生產環境惡劣及現場電器控制箱密封性差，縮短了輔助觸電的使用壽命，且在觸點通斷頻繁的場合，輔助觸點損壞的幾率也大，存在暴力通斷隔離開關現象。

3改進措施

3.1 硬件完善

主要通過提高現場I/O箱保養頻次，在I/O箱門上加裝密封膠條，特別是在出入線橋架接口處增強電控箱密封性，來減少煙土粉塵的進入，在環境惡劣的生產現場，通過為負荷隔離開關新增一副輔助觸點的方式來降低輔助觸點發生故障概率。

3.2 軟件優化

在減少硬件故障的基礎上，為了避免因輔助觸點故障造成的設備異常停機，我們對現有的PLC控制程序做了改進。

1）原有報警控制邏輯。PLC控制在自動控制過程中，實施監控現場輔助觸點信號狀態，設備運行過程中一旦檢測到輔助觸點信號狀態異常，就會觸發本地報警，報警信息直接中止設備的運行，致使設備停機，然而主觸點并沒有斷開，因此控制程序存在缺陷。其控制程序如圖1所示。

圖1原控制程序

2）應用場所及關聯器件特點。穆勒PZ-25隔離開關在生產現場應用廣泛，與其關聯的設備主要為智能電器設備有丹菲斯VLT5000系列變頻器和西門子ET200S電機啟動器。這些智能設備可以通過PLC采集其運行狀態信息和運行期間關鍵數據，如：變頻器的狀態字、報警字、電機電流等信息。

3）控制程序改進。針對現有控制模式下，一旦檢測到輔助觸點信號將會出現報警停車的情況。我們決定采用將PLC采集的關聯設備實際運行狀態信號，串聯在控制回路的方式對程序進行完善。通過對參考變頻器和ET200S說明文檔，我們決定采用在原控制程序報警回路中增加智能設備的實際運行反饋狀態，來解決實際運行中因誤報警造成的設備異常停機。圖2所示，為將變頻器實際的運行反饋信號#PIW_StatusWord.Operation串聯至當前的本地報警回路中。

圖2變頻設備改進后控制程序

4實施效果

通過改善電控柜的密閉性、為關鍵設備的隔離開關并聯雙觸點以及通過PLC程序中對電機驅動的各類標準功能塊程序的改進的方式。使觸點故障次數由原來8次/月降低為2次/月，因輔助觸點故障造成設備斷流次數有原來的2次/月減少至0次/月，減少了對整條生產線的影響，此次改進取得了良好的效果。

參考文獻

[1]廖長初.S7－300/ 400 PLC應用技術[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2]崔堅.西門子S7可編程控制器－STEP7編程指南[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3]SIEMENS.ET200S電機起動器[M].

[4]MOELLER.穆勒電氣產品選型指南[M].

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摘要文章主要是為了解決制絲生產線上的負荷隔離開關的輔助觸點故障給生產線造成的危害。通過對輔助觸點故障產生原因進行分析，通過改善現場電控柜環境、對關鍵設備采用了雙觸點等措施來降低觸點發生故障的機率；同時，在自動控制過程中，通過運用PLC所采集智能設備（變頻器、電機啟動器）的狀態字等數據，來改進控制系統中存在的缺陷。實際運行效果表明：不僅觸點出現故障的機率大大降低，而且徹底解決了生產線上因觸點故障而造成的生產斷流，為設備的穩定運行提供了保障。

關鍵詞負荷隔離開關輔助觸點；PLC；變頻器西門子ET200S電機啟動器

中圖分類號：TM764.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0146-02

作為卷煙生產企業的制絲生產線，因其流水作業的特點，生產中不管哪個設備或器件出現故障，都將對整體生產線產生影響，尤其是在設備生產過程中的設備異常停機，對產品質量的危害更是嚴重。為此各卷煙生產企業制絲部均將萬箱斷流次數作為設備穩定的一個重要量化指標。而作為承接電機控制與驅動并起安全保護作用的安全隔離開關，在生產現場應用非常廣泛。

1存在問題

我車間主要應用穆勒PZ-25（額定電流為25 A）系列負荷隔離開關作為安全維修開關和保險開關，用于通斷現場驅動設備主回路。其輔助觸點HI11（帶1開1閉觸點），輔助閉合觸點被作為減負載觸點切換，通過檢測輔助觸點狀態，來作為控制設備啟停的條件，起到安全保護的作用。生產過程中隔離開關輔助觸點一旦出現故障，將使其本身及上游設備停機，造成生產線的斷流，出現故障時只需更換新的輔助觸點即可，雖然處理過程簡單，但是斷流的產生將嚴重影響產品質量。

2原因分析

正常情況下，隔離開關輔助接點的動觸片與隔離開關的動觸頭是同步轉動的，隔離開關在“合”或“分”時，輔助接點應在確定的導通或斷開狀態。通過對故障輔助觸點硬件進行大量拆解，對觸點產生故障的原因了如下匯總。

輔助觸點內部接觸點本身由于長期使用變形或觸點接觸點缺失造成。

觸點接觸點表面形成的一層碳化膜，致使觸點不能接通。

輔助觸點內部塵土多，附著在接觸點上致使接觸不良造成的。

造成上述故障的主要原因為，現場生產環境惡劣及現場電器控制箱密封性差，縮短了輔助觸電的使用壽命，且在觸點通斷頻繁的場合，輔助觸點損壞的幾率也大，存在暴力通斷隔離開關現象。

3改進措施

3.1 硬件完善

主要通過提高現場I/O箱保養頻次，在I/O箱門上加裝密封膠條，特別是在出入線橋架接口處增強電控箱密封性，來減少煙土粉塵的進入，在環境惡劣的生產現場，通過為負荷隔離開關新增一副輔助觸點的方式來降低輔助觸點發生故障概率。

3.2 軟件優化

在減少硬件故障的基礎上，為了避免因輔助觸點故障造成的設備異常停機，我們對現有的PLC控制程序做了改進。

1）原有報警控制邏輯。PLC控制在自動控制過程中，實施監控現場輔助觸點信號狀態，設備運行過程中一旦檢測到輔助觸點信號狀態異常，就會觸發本地報警，報警信息直接中止設備的運行，致使設備停機，然而主觸點并沒有斷開，因此控制程序存在缺陷。其控制程序如圖1所示。

圖1原控制程序

2）應用場所及關聯器件特點。穆勒PZ-25隔離開關在生產現場應用廣泛，與其關聯的設備主要為智能電器設備有丹菲斯VLT5000系列變頻器和西門子ET200S電機啟動器。這些智能設備可以通過PLC采集其運行狀態信息和運行期間關鍵數據，如：變頻器的狀態字、報警字、電機電流等信息。

3）控制程序改進。針對現有控制模式下，一旦檢測到輔助觸點信號將會出現報警停車的情況。我們決定采用將PLC采集的關聯設備實際運行狀態信號，串聯在控制回路的方式對程序進行完善。通過對參考變頻器和ET200S說明文檔，我們決定采用在原控制程序報警回路中增加智能設備的實際運行反饋狀態，來解決實際運行中因誤報警造成的設備異常停機。圖2所示，為將變頻器實際的運行反饋信號#PIW_StatusWord.Operation串聯至當前的本地報警回路中。

圖2變頻設備改進后控制程序

4實施效果

通過改善電控柜的密閉性、為關鍵設備的隔離開關并聯雙觸點以及通過PLC程序中對電機驅動的各類標準功能塊程序的改進的方式。使觸點故障次數由原來8次/月降低為2次/月，因輔助觸點故障造成設備斷流次數有原來的2次/月減少至0次/月，減少了對整條生產線的影響，此次改進取得了良好的效果。

參考文獻

[1]廖長初.S7－300/ 400 PLC應用技術[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2]崔堅.西門子S7可編程控制器－STEP7編程指南[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3]SIEMENS.ET200S電機起動器[M].

[4]MOELLER.穆勒電氣產品選型指南[M].

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