RAK051物理發泡線自控系統及常見故障分析

李兵兵

（焦作鐵路電纜有限責任公司，河南 焦作 454001）

RAK051物理發泡線自控系統及常見故障分析

李兵兵

（焦作鐵路電纜有限責任公司，河南 焦作 454001）

RAK051物理發泡線是從奧地利羅森泰公司引進的大直徑物理發泡絕緣生產線。本文主要介紹了該設備的系統構成及控制、系統流程。另外，對該設備日常生產過程中出現的故障進行了總結，并分析了故障產生的原因及解決方法。

物理發泡；自動控制；故障分析

0 引言

RΑK051物理發泡線控制系統是集現代計算機技術、可編程控制技術、網絡通訊技術、信號傳感技術、現場總線技術、變頻技術、直流驅動技術以及其他相關技術有機結合為一體的控制系統。該控制系統對物理發泡絕緣生產過程中的設備運行狀況、工藝參數、產品質量檢測、信息反饋、報警等很多過程進行集成控制，對反饋過來的信息進行采集、分析、計算、處理，從而完成對整個生產線的控制。

1 自動控制系統

1.1 系統的構成及控制

系統采用PC和PLC結構形式的控制系統。系統上位機由兩臺PC組成，下位機由13臺PLC組成，還有多個變頻器、直流驅動器和檢測儀器。

上位機由一臺操作PC和一臺主控PC組成。兩臺計算機之間用網卡和同軸通信電纜連接，主控PC和PLC之間通過PROFIBUS總線連接。操作PC（人機界面）用于監控產品的線徑、電容、發泡度、氮氣壓力、擠出機各段溫度等生產原始數據，并能對生產線進行操作和設定各種工藝參數及控制設備運行的各種操作指令。主控PC完成對過程參數信息的采集、分析、計算、處理，并實時地將操作PC發出的各種控制操作指令及信息通過PROFIBUS總線和通訊處理器CP5412傳送到各個PLC，再由PLC控制各個職能部件。

下位機由13臺PLC組成，PLC完成對現場開/關量、模擬輸入/輸出量的采集處理，直接的控制工作都有PLC完成。放線、牽引、各擠塑機、預熱器、注氮、收線等都有相對應的PLC，各個PLC分別去控制相應的變頻器、驅動器、繼電器等執行機構動作，從而控制各部分的正常工作。系統運行中PLC與上位機進行實時通信，操作人員在上位機上發出的操作命令及設定的參數也都實時送到PLC上執行。操作人員可隨時根據顯示的數據信息調整參數的設定。

1.2 控制系統流程

系統啟動后進入初始化操作，隨后系統啟動主控線程和各個通訊線程，通訊線程1負責與各PLC的通訊，它實時地將外部的輸入信號傳入計算機，同時將計算機的輸出命令通過PROFIBUS總線實時傳給PLC，去控制外部的執行機構；通訊線程2負責與數據采集設備的通訊，它將數據采集設備的數據通過PROFIBUS總線實時傳入計算機；主控線程負責將來自PLC和數據采集設備的數據進行處理，然后根據處理結果進行輸出控制、參數數據顯示、故障報警等，并形成實時圖表、趨勢曲線或文字信息在操作PC上直觀顯示出來，以便操作人員和技術人員及時準確掌握設備運行狀況和產品性能的各種信息，從而作出相應措施。

2 常見故障分析和維修

2.1 主控PC和操作PC的故障

故障現象：在生產過程中，經常會出現主控PC和操作PC無法啟動，或者運行中經常死機的現象。有段時間計算機無法啟動主要集中在主控PC機上，只要是關機時間超過3天以上再開機，基本上都需要反復的重啟，或者按復位鍵，才能正常啟動，后來又過了一段時間計算機無法啟動，顯示器無顯示。

維修過程：計算機無法啟動有多種原因引起，首先排除了顯示器故障，然后檢查內存條，將內存條拔出，用橡皮擦凈后，插入內存條后故障依舊。然后查電源及各個風扇運行狀況，結果未發現異常，后來在給主板除塵時發現有幾個電容有漏液現象，將其更換后，故障消除。

原因分析：主控PC機所在的電控柜密封較嚴，夏季空氣比較潮濕，電控柜上的空調制冷效果差，導致柜里溫度比較高，影響了機箱的散熱，從而引起主板上的電容出現“爆漿”現象。

控制措施：修理空調，定時清理防塵罩。除此之外，計算機還出現有無法檢測到相關附件如網卡等，原因多為主板CPU發熱嚴重或連接電纜接觸不良，拆卸主板除塵冷卻，檢查電纜連接即可消除故障。

2.2 通訊故障

故障現象：報警系統多次出現“EXTRUDER 1 L2-BUS COMMUNICΑTION ERROR ” L2通信出錯

維修過程：查看PLC“BUS FΑULT”指示燈亮，為總線故障，查總線電纜及其連接均正常，然后對PLC進行復位操作，故障依舊，于是判斷可能是PLC內部總線接口電路故障，更換新的PLC，故障消除。

該故障除PLC損壞外，總線插頭松動接觸不良、PLC程序掉電丟失、通訊處理器CP5412損壞等都有可能導致通訊故障。

2.3 注氮系統故障

故障現象：注氮機氣缸有異常響聲，氮氣壓力增速緩慢，不能滿足生產要求。維修過程：首先懷疑氮氣瓶壓力不足，更換新氮氣瓶后，故障依舊，然后檢查壓縮空氣正常，初步判定故障點在增壓泵上，然后仔細聽聲音，判定異常響聲為低壓氣缸缸體與密封圈摩擦聲音，打開低壓氣缸后發現缸體內油泥較多，清理油泥后，故障恢復。

原因分析：工廠空壓站的壓縮空氣在進入低壓缸時沒有經過任何過濾器凈化，長時間后，大量的水、油等雜質進入到低壓缸內，形成油泥，從而影響低壓缸的正常工作。

控制措施：在低壓缸進氣處加上過濾器。除了低壓氣缸容易出現故障外，高壓缸活塞長時間工作之后，高壓密封部分也是需要經常更換的地方。一般情況下，注氮機正常工作，但是注氮壓力上不去，或者消聲器漏氣等故障，都是由于高壓密封損壞而致，更換密封后故障一般都能消除。

2.4 PLC供電電源故障

故障現象：整條生產線突然停車，手動操作臺按鈕指示燈全滅，報警提示通信故障。維修過程：打開P1柜，發現PLC上所有指示燈都不亮，用萬用表測量無直流24V，查供電電源時，發現開關電源損壞。更換新電源后，故障消除。但使用幾天后，開關電源又燒壞。

原因分析：由于P1柜溫度較高，尤其是夏天，開關電源在空中懸著，散熱效果差，造成連續燒毀開關電源的情況。

改進措施：制作一個長70cm，寬20cm的鐵板，將鐵板兩頭固定在電控柜上，位置選在空調的出風口處，把開關電源固定在鐵板上，徹底解決了供電電源故障。

3 結語

RΑK051物理發泡線雖然有強大的報警系統，故障報警幾乎含概了所有的故障點，但是故障提示只給出了具體那個部位有問題，處理一些簡單問題尚可，遇到一些疑難問題，還是要經過認真分析和長期的經驗積累才能解決。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.201

李兵兵（1982-），男，本科，工程師，主要從事設備管理技術工作。