邢臺礦斜坡提升機電控裝置調試問題研究

崔常會

摘 要：礦井斜坡提升機作為井下斜坡運輸的主要手段，其工作效率和工作性能直接影響井下運輸工作，因此斜坡提升機電控裝置不斷更新換代。本文通過總結斜坡提升機電控裝置更換后在調試中經常出現的問題及其針對性解決方案，從而提高調試效率，大大減少調試時間。

關鍵詞：提升機;電控裝置;調試

一.系統組成

本電控系統主要包括：顯示控制臺，PLC控制箱，隔爆變頻器，電抗控制箱、隔爆顯示器及傳感器六大部分。

二.調試過程

2019年5月18日～5月25日由唐山智誠孫喜濤現場指導，我現場配合參與對邢臺礦西三提升機電控系統進行安裝調試，電控系統現已投入運行。

20日完成電控系統的接線，并于5月21日正式開始調試，經過五天的調試，于5月25日電控系統調試完成，各種參數整定完畢，電控系統的各項功能全部實現。系統設置了2.45m/s提升速度，主令手柄給定后的自動加速、等速運行、自動減速、爬行、自動停車的功能。25日驗收合格后正式投入運行，該電控系統到目前為止工作穩定、正常，未出現任何故障。

三.調試中易出現問題及解決方案

1、PLC輸入、輸出點故障

當PLC輸入、輸出有信號時，該點為低電位。當有輸入或輸出信號時，相對應的LED紅色亮，若指示燈亮無低電位信號或有低電位信號指示燈不亮，均為PLC輸入、輸出點損壞。

2、安全回路不能正常吸合

安全回路吸合條件：將手動/復位轉換開關打到復位狀態，兩手柄均在零位，按下系統復位按鈕，若無故障安全回路吸合并自保。

如果不能正常吸合，根據圖紙檢查安全回路繼電器吸合條件是否具備，其中K22、K23繼電器為PLC輸出口控制，只有在沒有手動急停信號且無PLC內部故障時才能閉合，當這兩個繼電器均正常吸合而安全回路仍不能接通時，應對線路電壓進行測量，將萬用表打到直流電壓檔，將紅表筆（正電）點在線號201上，用黑表筆（負電）按圖紙線號開始測量，正常狀態應為DC24V，如果測到某一點沒有DC24V電壓，證明該繼電器觸點有問題，應進行更換。

3、制動手柄給定后盤型閘打不開

首先應檢查電磁閥工作狀態是否正常，正常為G3、G5、G11、M1、M2、G13閥吸合，G22閥斷開，然后檢查制動手柄輸入、輸出電壓是否正常，當正常后開始測量PLC模擬量輸入模塊是否接收到給定信號（DC0～10V），如果沒有說明控制臺到PLC柜有斷線，如果信號正常，檢查PLC模擬量輸出模塊是否有電壓輸出，如沒有，監控程序查明原因，如果有輸出，往下檢查經繼電器到液壓站比例閥電壓是否正常，如果均正常為液壓站比例閥故障，可更換到另一油泵進行提升。

4、主令手柄給定后變頻器絞車不能正常運行

然后檢查主令手柄輸入、輸出電壓是否正常，當正常后開始測量PLC模擬量輸入模塊是否接收到給定信號（DC0～10V），如果沒有說明控制臺到PLC柜有斷線，如果信號正常，檢查PLC模擬量輸出模塊是否有電壓輸出（和輸入電壓不一定成比例），如沒有，監控程序查明原因，如果有輸出，往下檢查經繼電器到變頻柜電壓是否正常，如正常再檢查變頻柜是否接收到提升方向信號，若兩個信號都存在而不能開車，可判斷為變頻器或電機故障。

5、軸編碼器出現故障

當軸編碼器出現故障時，可在應急方式下半速開車。例如當PLC1編碼器出現問題時，能在應急2狀態下開車，例如當PLC2編碼器出現問題時，能在應急1狀態下開車，若兩臺軸編碼器同時損壞，設備只能以低于0.6m/s的速度開車。

6、如何對過卷、松繩故障進行判斷

過卷分為軟件過卷和硬件過卷兩種故障，軟件過卷為PLC通過軸編碼器計算的數值進行判斷;硬件過卷分為深指過卷和井筒過卷兩個傳感器，當其中任何動作安全回路均斷開報警，可通過過卷旁路屏蔽故障反方向開車。

7、如何判斷PLC通訊故障

當PLC發生通訊故障時會發出報警信號并停車，正常時兩個通訊模塊兩個指示燈應高頻閃爍，若出現不亮或低頻閃爍為模塊壞或通訊線斷。

8、如何判斷PLC模擬量輸入、輸出模塊故障

當PLC模擬量模塊故障影響正常提升時，如果用萬用表測量可能無法發現問題，這時我們要通過監控程序來判斷故障，PLC 4AD和4DA模塊外部電壓0～10V分別對應內部數值為0～4000，當模擬量輸入模塊有電壓輸入而無數值或模擬量輸出模塊有數值而無電壓輸出時均可判斷為模塊故障。

9、變頻器保護及處理方法

（1）過流

過流的原因是由于變頻器的加減速時間太短，負載發生突變，負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。

工作過程中過電流，即拖動系統在工作過程中出現過流。

a）電動機遇到沖擊負載，或傳動機構出現“卡住”現象，引起電動機電流突然增加。

b）變頻器輸出側短路，如輸出端到電機之間的連接線發生相互短路，或電動機內部發生短路等。

c）變頻器自身工作不正常，如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現異常。例如由于環境溫度過高，或逆變器本身老化等原因，使逆變器件的參數發生變化造成。

處理方法

a）檢查工作機械有沒有卡住。

b）負載側有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路。

c）變頻器功率模塊有沒有損壞。

（2）過電壓

變頻器的過電壓集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況下變頻器直流電為三相全波整理后的平均值。若以660V線電壓計算，則平均直流電壓U=1.414U×1.1=1027V。在過電壓發生時，直流母線的儲能電容將被充電，當電壓上至1270V左右時，變頻器過電壓保護動作。因此，變頻器來說，都有一個正常的工作電壓范圍，當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類。

a）輸入交流電源過電壓

b）發電類過電壓

這種情況出現概率較高，主要是電動機同步轉速比實際轉速還高，使電動機處于發電狀態而變頻器又沒安裝制動單元，則會報過電壓故障。

（3）欠電壓

欠壓也是經常碰到的問題。主要原因是因為主回路電壓太低，整流橋某一路損壞或可控硅3路中有工作不正常的都有可能導致欠壓故障的出現，其次主回路接觸器損壞，導致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導致欠壓。還有就是電壓檢測電路發生故障而出現欠壓問題。

處理方法

用萬用表測量其電壓值來確定。

（4）過熱保護

過熱是一種比較常見的故障，主要原因是周圍溫度過高，風機堵轉，溫度傳感器性能不良，電動機過熱。

處理方法

檢查和更換風機，檢查和更換溫度傳感器。

（5）輸出不平衡

輸出不平衡一般表現為電動機抖動和轉速不穩，主要原因有模塊壞、驅動電路壞、電抗器壞等。

參考文獻

[1]秦鐘全.圖解電氣控制入門[J].化學工業出版社，2013.

[2]韓相爭.PLC與觸摸屏、變頻器、組態軟件應用一本通.化學工業出版社，2018.

[3]李金城.三菱FX3U PLC應用基礎與編程入門.電子工業出版社，2016.