淺談溢流型球磨機電氣儀表故障分析及處理

陽 勇

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

隨著自動化在選礦廠的廣泛應用，特別是智能化在選礦企業的逐步建設及投用，底層PLC控制系統的控制精度、穩定性、可靠性以及快速對故障的分析及處理顯得尤為重要。

1 磨機工作原理

溢流型球磨機為同步電動機驅動，同步電動機通過傳動部傳動而帶動筒體轉動，當筒體轉動時，裝在筒體內的研磨介質在摩擦力和離心力的作用下，隨著筒體回轉而被提升到一定高度，然后按照一定的線速度而被拋落，礦石受下落磨礦介質的撞擊和磨礦介質之間及磨礦介質與磨機襯板之間的附加壓碎和磨剝作用而被粉碎，并借助于水的沖力將被磨碎的合格物料送出筒體外。

2 同步電動機及離合器聯鎖保護

磨機運行是否正常，一方面工藝系統的穩定性、礦石性質變化對磨機襯板及處理量的影響等，另一方面則是電氣儀表控制測量的穩定性及可靠性的影響。

2.1 同步電動機聯鎖保護

通過對PLC程序及磨機啟動柜電氣控制原理圖分析，造成主電機停止或跳閘的因素主要有：①現場控制箱及PLC柜：主電機停止按鈕、急停按鈕、主電機保護綜合故障。②主電機本體：主電機電流保護。③主電機高壓啟動柜綜合故障、真空斷路器脫扣器故障等。④勵磁柜及旋轉勵磁機故障。

2.2 磨機離合器聯鎖保護

通過對PLC程序及離合器控制原理圖分析，造成離合器分閘或跳閘的因素主要有：①PLC柜系統綜合故障。②高壓啟動柜真空斷路器運行信號。③磨機控制箱停止按鈕。④DCS停止信號。⑤氣罐壓力等。

（1）PLC柜系統綜合故障主要有：①主電機綜合保護故障。②潤滑站綜合故障。③主軸承溫度高高故障。④小齒輪軸承溫度高高故障。⑤小齒輪振動監測綜合故障。⑥小齒輪紅外監測綜合故障。⑦小齒輪紅外溫差停機。⑧緊急停車。

（2）主電機綜合故障主要有：①主電機驅動端軸承溫度高高故障。②主電機非驅動端軸承溫度高高故障。③主電機定子繞組1#～6#測溫點溫度高高故障。

（3）高壓系統綜合故障主要有：①進料端1#、2#壓力低低故障。②進料端1#、2#油流低低故障。③出料端1#、2#壓力低低故障。④出料端1#、2#油流低低故障。⑤高壓泵故障。⑥高壓泵備妥信號丟失故障等。

3 磨機故障跳閘原因分析

3.1 主電機運行過程中停止或跳閘原因分析

主電機綜合故障、主電機高壓柜綜合故障、勵磁柜及旋轉勵磁機故障、DCS停止主電機等故障均能在觸摸屏、綜保、DCS操作記錄上顯示，故障處理大都根據提示可以快速處理，而無故障顯示，跳閘之后又可以啟動運行的軟故障非常難查，根據多年來的故障處理經驗總結，針對主電機停止按鈕、緊急停機、DCS停止主電機，利用程序中這幾個點上升沿、下降沿瞬間變化設置抓捕程序，為了減少查找故障時間我們將主電機本體電流繼電器故障跳閘觸點接入PLC并設置抓捕程序，在觸摸屏上添加故障跳閘記錄顯示，這樣就能快速查找故障，另外PLC停止、故障跳閘、勵磁故障等輸出中間繼電器及控制線出現故障，查找故障點難度大，但故障范圍很小且出現故障的頻次非常少。

3.2 磨機離合器停止及跳閘原因分析

離合器故障跳閘在磨機故障跳閘中的比例高達95%以上，而傳感器、隔離器、PLC的PTD及電源模塊、線頭接觸不良故障又占90%以上。跳閘后不能合閘，這樣的故障好查，速度也快，但跳閘后沒有任何故障顯示但又可以立即啟動，這樣的故障非常難查，跳閘后查看PLC程序、觸摸屏及DCS通訊均顯示正常，但時不時就跳閘一次，的確非常讓人頭痛。但PLC柜系統綜合故障涉及的原因較多，但主要還是潤滑油站綜合故障，而潤滑油站綜合故障主要集中在高壓系統綜合故障及報警。

通過故障分析處理，磨機常見故障主要體現為：①高壓斷線，大部分是模擬量檢測無效造成的，這一類的故障通常是瞬間，維修人員到現場后，觸摸屏上是沒有任何報警及故障記錄，此類故障主要體現在磨機輸入端和輸出端質量流量計上，因為分油馬達及油管振動大，質量流量計傳感器與變送器連接部位接觸不良造成。②電源模塊故障，出現此類故障，模擬量及開關量模塊沒有電源顯示，如果是供CPU模塊失電，則表現為通訊中斷（與觸摸屏、DCS），有時表現為是瞬間故障，等維修人員到現場后，看見的情況或通過PLC程序監控又是正常的，只能通過觸摸屏或DCS的報警信息進行分析而得出故障原因。③磨機進、出料端溫度傳感器故障跳閘，這類故障可在觸摸屏上直接顯示，處理難度不大，此類故障只要集中體現在傳感器與電纜連接處接觸不良造成等。

4 磨機控制系統存在的缺陷及改進思路

磨機在運行過程中跳閘，過了幾秒突然啟動，這樣的故障在生產運行中出現過3次，通過對離合器控制回路及PLC輸出進行分析，可能的原因有：①氣罐上壓力開關觸點是串聯在離合器電磁閥控制回路的，氣壓波動時，當壓力低于設定值時壓力開關觸點斷開，電磁閥失電，離合器分閘，磨機停止運行，當壓力開關壓力達到設定值時觸點閉合，電磁閥得電，離合器抱閘，磨機運行，這樣磨機運行非常不安全，極易造成設備及人身事故。改進的思路：我們考慮將壓力開關另外一對觸點串聯于PLC程序離合器合閘回路，壓力開關低于設定值時，其觸點斷開，離合器合閘繼電器解除自鎖，繼電器失電，即使壓力達到設定值時也不會造成離合器合閘，從而避免事故發生。②離合器合閘繼電器觸點或控制線接觸不良，似接觸非接觸，也會造成磨機時不時啟停，改進思路：根據PLC模塊、繼電器的壽面周期定期進行更換，對控制線線頭進行鍍錫，避免氧化，定期對接線端子定期緊固。

小齒輪溫差超過設定值跳閘，要解決這一問題，改進思路：在PLC程序小齒輪紅外檢測綜合故障和小齒輪紅外溫差停機回路串聯一個觸摸屏退出按鈕即可。小齒輪溫差超過報警設定值后，還沒有超過跳閘設定值，我們在觸摸屏點一下退出按鈕，這個時候就可以拆下紅外測溫儀進行處理，待處理安裝完畢后，再點一下投用按鈕就可投用溫差報警及跳閘功能，這樣就不需要停機來處理，既可以保證紅外測溫的準確性和保護，又可以保證磨機的正常運行。

5 結語

磨機電氣儀表故障的分析與處理，一方面要正確區分報警及故障，報警信號決不能去控制離合器，否則就會經常出現磨機跳閘，只有真正出現故障時保護磨機才會跳閘，另一方面要正確區別是電氣儀表傳感器及元器件等本身的問題還是設備確實存在的問題，通過PLC程序與觸摸屏報警故障信息、DCS歷史曲線與操作記錄，以及故障現象進行層層分析、仔細梳理，就能快速查清故障原因，從而減少故障停機時間，提高設備運轉率。