電動鉆機電控系統(tǒng)的故障及排除

1、電動鉆機電控系統(tǒng)的故障及排除勝利石油XX局,XX局黃河鉆井三公司國內(nèi)現(xiàn)有鉆機 26部， 其中全電動鉆機三部，型號分別是：70DB 50DB 40D。機電復(fù)合鉆機7部（70LDB 50LDB 40LDB電控系統(tǒng) PLC采用S7-300 西門子PLC變頻器有西門子 6SE70 S120和ABB的ACS800等 系列。電控系統(tǒng)制造廠家有高原電氣 西安寶德 西安?？频葟S 家，各廠家的設(shè)計思路和控制方法不一樣， 因此在處理電氣控制 系統(tǒng)的問題時對電氣工程師知識面的要求很高， 同時還要涉及到 電力電子，自動控制 液壓，氣動 機械等相關(guān)的知識和理論， 電氣工程師在日常的工作中所涉及到的核心設(shè)備大部分是從國

2、外進口，這對電氣工程師提出了較高的要求。一 常見電控系統(tǒng)電氣故障分類 電動鉆機的電氣故障可按故障的性質(zhì) 表象 原因或后果等 分類。（ 1 ）以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。硬件 故障是指電子 電器件 印制電路板 電線電纜 接插件等的不 正常狀態(tài)甚至損壞， 這是需要修理甚至更換才可排除的故障。 而 軟件故障一般是指PLC邏輯控制程序、電腦工控機程序中產(chǎn)生的 故障，需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改程序方可排除的故障。（ 2）以故障出現(xiàn)時有無指示，分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。（3）以故障出現(xiàn)時有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞 性故障。對于破壞性故障，維修時不允許重演，這時只能根據(jù)產(chǎn)

3、 生故障時的現(xiàn)象進行相應(yīng)的檢查、 分析來排除之， 技術(shù)難度較高 且有一定風(fēng)險。故障的分類是為了便于故障的分析排除， 而一種故障的產(chǎn)生 往往是多種類型的混合， 這就要求維修人員具體分析， 參照上述 分類采取相應(yīng)的分析、排除法。二、電控系統(tǒng)電氣故障的排除方法 電動鉆機電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、 分析與診斷的過程也就是故 障的排除過程，一旦查明了原因 ，故障也就幾乎等于排除了。 故障排除方法有以下幾種：（ 1）直觀檢查法 這是故障分析之初必用的方法，就是利用 感官檢查。 我公司 50427 隊的電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障。 現(xiàn)場直接檢查 變頻器通訊板接口處燒糊發(fā)黑， 對問題原因進行分析， 通過對控 制線路進行檢查發(fā)

4、現(xiàn)控制線 20 芯電纜進水導(dǎo)致短路，對控制線 進行處理，更換通訊板后問題解決。（ 2）儀器檢查法 使用常規(guī)電工儀表，對各組交、直流電源 電壓，對相關(guān)交、 直電流、電壓進行測量， 從中找尋可能的故障。 用萬用表檢查各電源情況， 及對某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號狀 態(tài)測量點的測量。我公司 50DB鉆機的絞車電機控制出現(xiàn)問題， 電機轉(zhuǎn)速跳變， 用萬用表檢測是剎車手柄的輸出不穩(wěn)， 判斷是控 制手柄的問題， 更換控制手柄后問題解決。 頂驅(qū)吊環(huán)的前傾控制 無動作，經(jīng)檢測24V電壓以輸出，H型電磁換向閥無動作，判斷 電磁換向閥堵，拆下清洗后問題解決。（3）信號與報警指示分析法 硬件報警指示 這是指各電子、電器

5、裝置上的各種狀態(tài)和 故障指示燈， 結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi) 容及故障原因與排除方法。PLC的故障指示燈，數(shù)字量輸入指示 燈都可以作為判斷故障的方法 軟件報警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序及相關(guān)的 數(shù)顯裝置故障通常都設(shè)有報警顯示， 依據(jù)顯示的報警號對照相應(yīng) 的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。40LDB鉆機的轉(zhuǎn)盤電機采用閉環(huán)控制，變頻器經(jīng)常報堵轉(zhuǎn)故障， 由于電機編碼器易受潮， 經(jīng)常報故障影響井隊生產(chǎn)， 我們將閉環(huán) 控制改為開環(huán)控制，問題解決。（4）PLC程序檢測法 電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以通過安裝 STEP-7程序檢測S7-300 PLC內(nèi)部程序的方法檢測故

6、障點，進行 故障排除。 這種檢測方法可以直接找到控制系統(tǒng)的問題， 有針對 性的解決問題。 這種檢查方法要求維修人員既要熟悉整套鉆機電 控系統(tǒng)的接口信號，又要熟悉PLC調(diào)試程序的應(yīng)用，如果條件允 許最好向電控廠家要來 PLC程序或變量表，這樣可以更容易讀懂 程序。如40LDB鉆機轉(zhuǎn)盤電機變頻器無準(zhǔn)備信號無法啟動，通過連接MPI通訊線檢測PLC程序，發(fā)現(xiàn)是電機控制急停按鈕的問題 導(dǎo)致系統(tǒng)準(zhǔn)備信號中斷， 問題很快被排除。 還有一次是因為轉(zhuǎn)盤 電機給速手輪固定松動，無法回到零位導(dǎo)致系統(tǒng)準(zhǔn)備信號中斷， 通過PLC程序監(jiān)控很快將問題解決。（5）參數(shù)調(diào)整法 此類故障需要重新調(diào)整相關(guān)的一個或多個 參數(shù)方可排除

7、。 這種方法對維修人員的要求是很高的， 不僅要對 具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解， 既知曉其地址熟悉其作用， 而且要 有較豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗。一般由廠家的相關(guān)技術(shù)人員來完成。 50DB鉆機，泥漿泵控制電機運轉(zhuǎn)時噪音大，皮帶跳動大，一開 始考慮機械問題， 對皮帶張緊度重新調(diào)整， 電機檢測也沒有問題， 支撐軸承及泥漿泵廠家上井都沒有找出問題， 最后對電機參數(shù)進 行優(yōu)化后問題解決。（6）備件置換法 當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上 時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區(qū)域 乃至某一元件是十分困難的， 為了縮短停機時間， 在有相同備件 的條件下可以先將備件換上， 然后再去檢查修復(fù)故障板。

8、 實際上 這往往是在電動鉆機施工的過程中所常用到的一種基本的方法， 當(dāng)然，本方法的基本前提是現(xiàn)場必須有充足的備件。三、維修排故后的總結(jié)提高總結(jié)提高工作的主要內(nèi)容包括： 詳細(xì)記錄從故障的發(fā)生、 分 析判斷到排除全過程中出現(xiàn)的各種問題， 采取的各種措施， 涉及 到的相關(guān)電路圖、 相關(guān)參數(shù)和相關(guān)軟件， 其間錯誤分析和排故方 法也應(yīng)記錄并記錄其無效的原因。 除填入維修檔案外， 內(nèi)容較多 者還要另文詳細(xì)書寫。 特別是在有些故障的排除中并未經(jīng)過認(rèn)真 系統(tǒng)地分析判斷而是帶有一定地偶然性排除了故障， 這種情況下 的事后總結(jié)研究就更加必要。 總結(jié)故障排除過程中所需要的各類 圖樣、文字資料，若有不足應(yīng)事后想辦法補齊，而且在隨后的日 子里研讀，以備不時之需。從排故過程中發(fā)現(xiàn)自己欠缺的知識， 制定學(xué)習(xí)計劃，力爭盡快補課。找出工具、儀表、備件之不足， 條件允許時補齊?？偨Y(jié)提高可以迅速提高維修者的理論水平和維修能力。 提高 重復(fù)性故障的維修速度。 利于分析設(shè)備的故障率及可維修性， 改 進操作規(guī)程，提高設(shè)備的壽命和利用率。以