HB60D型砼輸送泵電氣故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析知識(shí)分享

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。HB60D型砼輸送泵電氣故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析-HB60D型砼輸送泵電氣故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析本文對(duì)HB60D型砼輸送泵電氣故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，指出了原設(shè)計(jì)存在的不足之處，闡述了用PLC進(jìn)行技改的可行性及具體的實(shí)施過程，為業(yè)內(nèi)同行進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)改造提供參考。關(guān)鍵詞PLC電氣控制技術(shù)改前言當(dāng)今建筑市場競爭日趨激烈，隨著國家和地方基建項(xiàng)目的增多，水泥混凝土需求量也越來越大，水泥混凝土的泵送施工已經(jīng)成為一個(gè)重要工序。輸送泵正越來越廣泛地應(yīng)用在建筑、交通、能源等基礎(chǔ)建設(shè)中，它對(duì)保證工程質(zhì)量、提高施工速度起

2、著十分重要的作用。如何在惡劣的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高層泵送作業(yè)，除了對(duì)砼配合比、骨料級(jí)配、攪拌質(zhì)量、運(yùn)輸方式、輸送管路的布置等嚴(yán)格要求外，砼泵能否可靠地工作是一個(gè)首要的問題。HB60D型混凝土輸送泵系國產(chǎn)設(shè)備，電氣及液壓元件均采用國產(chǎn)部件，電氣控制系統(tǒng)為傳統(tǒng)的繼電控制方式，這種控制方式與輸送泵的工作環(huán)境要求是不相適應(yīng)的，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)泵送時(shí)壓力很高(最大壓力可達(dá)32MPa)，由于液壓系統(tǒng)采用的是開式回路，強(qiáng)烈的脈動(dòng)沖擊是不可避免的，繼電控制系統(tǒng)的抗振性能較差，在強(qiáng)烈的振動(dòng)下很容易導(dǎo)致線路接頭的松動(dòng)和電氣元件觸點(diǎn)的燒損。(2)輸送泵的主要控制是在泵送過程中主油缸換向與閘板換向的邏輯

3、配合上，同時(shí)在泵送壓力急劇升高時(shí)能夠自動(dòng)反泵、攪拌卡住時(shí)能夠自動(dòng)反轉(zhuǎn)并延時(shí)，在泵送過程中能夠手動(dòng)反泵等功能。為完成這些功能，系統(tǒng)采用了多個(gè)中間繼電器、時(shí)間繼電器，導(dǎo)致了大量的邏輯觸點(diǎn)。(3)維修困難，線路繁瑣，一旦發(fā)生故障，在短時(shí)間內(nèi)要求立即解決，即使一個(gè)專業(yè)人員也很難判斷正確，有時(shí)會(huì)耗費(fèi)大半天時(shí)間。基于以上原因，為提高泵的完好率，應(yīng)簡化控制線路，且維修檢查方便，決定用PLC控制方式對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行改造。1泵的基本工作原理該泵型號(hào)為HB60D，有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，主電機(jī)功率為55kW，輔電機(jī)功率為22kW。由主、輔兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)各通過一個(gè)聯(lián)軸器帶動(dòng)一臺(tái)油泵，其中主油泵有兩個(gè)，為泵送油缸提供動(dòng)力與兩種排量;

4、輔油泵也有兩個(gè)，分別為閘板油缸和攪拌馬達(dá)提供動(dòng)力。主、輔電機(jī)的啟動(dòng)均為Y-啟動(dòng)，主油缸和閘板油缸由兩個(gè)三位四通電液換向閥控制，攪拌馬達(dá)由一個(gè)電磁閥控制，泵送和攪拌壓力電氣部分由兩個(gè)壓力繼電器控制，系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)反泵和自動(dòng)反轉(zhuǎn)并延時(shí)一定時(shí)間。泵送與閘板的邏輯配合及換向由裝在油缸頂部的兩只干簧管提供信號(hào)，信號(hào)必須準(zhǔn)確無誤，觸點(diǎn)不能出現(xiàn)誤動(dòng)作。液壓系統(tǒng)采用一個(gè)蓄能器，起到液壓系統(tǒng)緩沖脈動(dòng)沖擊和主油缸封閉油腔的補(bǔ)油作用。2具體實(shí)施過程2.1確定PC規(guī)格及I/O對(duì)應(yīng)確定輸入為22點(diǎn)，輸出為13點(diǎn)，選用SYSMAC公司Omron系列C40P。將22個(gè)輸入點(diǎn)分配在輸入通道00通道和01通道中，輸

5、出點(diǎn)分配在輸出通道05通道和06通道中，中間繼電器共有9個(gè)，分配在PLC內(nèi)部通道10通道中，作為輔助繼電器使用。2.2輸入輸出端子接線所有輸入點(diǎn)，包括各種按鈕、壓力繼電器、干簧管等相應(yīng)的常開常閉點(diǎn)均接到PLC的輸入端子板上，接線時(shí)要依次找正各編號(hào);同時(shí)在編程時(shí)注意輸入觸點(diǎn)開合的關(guān)系。同樣，將各電磁閥線圈、接觸器線圈接到相對(duì)應(yīng)的輸出終端繼電器常開觸點(diǎn)上，將部分指示燈接在外電路中，以節(jié)省輸入輸出點(diǎn)數(shù)。PLC輸入電源采用220V交流電，輸入輸出采用24V直流，由于PLC的輸入輸出均采取光電隔離，因此增強(qiáng)了抗干擾能力。2.3輸入I/O表(見表1)2.4主電機(jī)啟動(dòng)與泵送換向控制過程(1)、主電機(jī)啟動(dòng)按下

6、啟動(dòng)按鈕1AQ，對(duì)應(yīng)的0000輸入繼電器閉合，中間繼電器1000閉合并自鎖，時(shí)間繼電器TIM00得電。同時(shí)，0501得電，主電機(jī)進(jìn)入Y啟動(dòng)，延時(shí)5秒后TIM00動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的通電延時(shí)常閉點(diǎn)斷開，0501失電。通電延時(shí)常開點(diǎn)閉合，0501常閉點(diǎn)閉合。因此0500輸出繼電器得電，電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，啟動(dòng)過程完成。(2)、泵送換向控制主油缸與閘板的運(yùn)動(dòng)及換向必須執(zhí)行嚴(yán)格的邏輯關(guān)系，這種邏輯靠中間繼電器JH、JH1、JH2和干簧管JA1、JA2的相互配合來實(shí)現(xiàn)。按下泵送按鈕3AQ，對(duì)應(yīng)的0014繼電器閉合，中間繼電器1006閉合并自鎖，輸出繼電器0511得電，主油缸前進(jìn)，泵送混凝土。同時(shí)，0506得電，閘

7、板右擺，使水泥混凝土得以泵送出去;當(dāng)主油缸運(yùn)行到端部時(shí)，裝在活塞頭部的干簧管JA1因受到磁力而閉合(即0012閉合)，則中間繼電器JH2即1004閉合并自鎖。JH2自鎖的結(jié)果是使JH中間繼電器得電并保持(即1002得電)，使1002的常開點(diǎn)閉合、常閉點(diǎn)斷開，導(dǎo)致主油缸輸出繼電器0511斷電、0510得電、主油缸后退。同時(shí)，對(duì)應(yīng)的閘板油缸線圈0506失電、0507得電，閘板左擺，關(guān)閉泵送管路，打開進(jìn)料口，使主油缸的吸料得以進(jìn)行。當(dāng)主油缸后退到終點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的干簧管JA2即0013閉合，中間繼電器JH1即1003得電，使其常閉點(diǎn)1003斷開，導(dǎo)致JH2即1004失電。其閉合的常開點(diǎn)因此斷開，JH即1

8、002中間繼電器斷電，使其常開常閉點(diǎn)的開合狀態(tài)發(fā)生變化，于是主油缸從后退變?yōu)榍斑M(jìn)，閘板右擺，實(shí)現(xiàn)了換向。如此往復(fù)循環(huán)，使混凝土不斷地泵送出去。2.5梯形圖(見圖1)2.6遙控操作表1I/O表輸入繼電器號(hào)輸入繼電器號(hào)1號(hào)電機(jī)啟動(dòng)按鈕1AQ0000泵送啟動(dòng)按鈕3AQ00141號(hào)電機(jī)停止按鈕1AT0001泵送停止按鈕3AQ00152號(hào)電機(jī)啟動(dòng)按鈕2AQ0002主缸點(diǎn)動(dòng)按鈕4AQ00102號(hào)電機(jī)停止按鈕2AT0003手動(dòng)反泵按鈕AF0011壓力試驗(yàn)開關(guān)2K0104干簧管JA10012壓力試驗(yàn)開關(guān)2K10105干簧管JA20013板閥反向開關(guān)3K0100壓力繼電器1YJ0008板閥反向開關(guān)3K10101

9、壓力繼電器2YJ0009板閥反向開關(guān)3K20102熱繼電器1RJ0006板閥反向開關(guān)3K30103熱繼電器2RJ0007自動(dòng)反泵開關(guān)4K0004攪拌自動(dòng)反向開關(guān)5k0005圖1梯形圖原系統(tǒng)沒有搖控器，為了操作方便，減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，更好地觀察料斗內(nèi)水泥混凝土的攪拌情況及喂料情況，應(yīng)加裝遙控器。遙控器除了電源指示燈和泵送指示燈外，操作鈕共有4個(gè)，分別為泵送啟動(dòng)、泵送停止、反泵和閘板左右擺動(dòng)。3技改前后的比較3.1技改前和技改后的電氣圖相比較技改后的電氣原理，如圖2所示。原電氣原理，如圖3所示。(1)改造后電氣系統(tǒng)比原系統(tǒng)少了1JS、2JS、3JS、4JS共4個(gè)空氣阻尼式時(shí)間繼電器。這些繼電器

10、用PLC內(nèi)部10#通道中的輔助繼電器代替。(2)改造后電氣系統(tǒng)少了JQ、JH、JF、JH1、JH2共5個(gè)中間繼電器，這些繼電器也用PLC內(nèi)部10#通道中的輔助繼電器代替。(3)原系統(tǒng)主控制回路中電機(jī)啟動(dòng)、停止控制線路中的觸點(diǎn)用程序代替。(4)系統(tǒng)中增加了有線遙控器。3.2改造后的優(yōu)點(diǎn)(1)由于系統(tǒng)去掉了4個(gè)時(shí)間繼電器、5個(gè)中間繼電器以及電機(jī)起停線路的簡化，使控制線路中電器元件只剩下常規(guī)的按鈕，大量的邏輯觸點(diǎn)都變成PLC內(nèi)部的程序，因此，控制線路已大大簡化。(2)設(shè)備故障率大大降低，由于采用的是程序控制，一旦編好輸入PLC，計(jì)算機(jī)在工作過程中便不斷地對(duì)程序進(jìn)行順序掃描，隨時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，程序是不會(huì)在運(yùn)行中發(fā)生錯(cuò)誤的，從而避免了原控制系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的觸點(diǎn)紊亂故障。(3)PLC適于在惡劣的環(huán)境下工作，因而可靠性大大增加。由于線路的簡化，使得維修簡單、方便，即使發(fā)生故障，一般只需檢查有限的線接頭及少量的觸點(diǎn)即可。(4)由于PLC采用的是光電耦合，因此系統(tǒng)抗干擾性能大大增強(qiáng)，并能經(jīng)受住強(qiáng)烈的振動(dòng)沖擊。(5)采用遙控方式，將使操作更加方便，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。(6)提高了系統(tǒng)的壽命，同