引言
山西铝厂为了改变传统生产氧化铝这一初级单一产品的局面,根据自身发展的需要和社会主义市场经济的要求,在试验工厂建成了第一条多品种生产线,主要生产拟薄水铝石,为我国石油及化工企业提供催化剂原料。其洗涤工艺设备采用XMZ150/1200-3型自动压滤机,共三台。其系统由板框机构、自动控制系统、液压系统三大部分组成。其中自动控制系统部分,由于设计及元件选型方面的原因,自从投产以来,多次发生故障,常见的有不能自动拉板和取板、不能连续保压、电磁阀多次发生短路打火而烧毁PC机的现象。故障频繁发生,而且集中反映在自动压滤机的控制部分,亟待我们对其进行改造。
在认真分析了此类故障的原因后,及时对压滤机的控制系统部分进行了改造。经过近一年的试验运行,故障率大幅度下降,节约了昂贵的备件费,减轻了工人的劳动强度,满足了拟薄水铝石生产的需要。
1不能自动拉板和取板的原因分析及解决办法
自动压滤机釆用HITACHI日立可编程序控制器E-40HRPC控制。
自动压滤机的工作全过程共分为六个工步,这六个工步之间的转换是靠相应的延时及限位开关来完成的。
取板:油泵电机低速运转,取板阀,减压阀开,液压站通过液压马达带动滤板移动器碰到滤板后,液压马达阻转,油压上升,压力继电器(IYJ)动作,压滤机转入拉板工步。
拉板:取板阀关,拉板阀开,液压马达反转,滤板移动器开始拉板。拉板到位时,液压马达阻转,油压上升,压力继电器(2YJ)动作,压滤机转入取板工步。
当自动压滤机系统设置为自动状态时,泄压和机头松开两个工步能够完成,故障是当进行到取板或拉板时,整个系统就停止工作。
图2动作过程示意图
取板——拉板两工步间的相互转换分别靠两个压力继电器提供转换信号。两个压力继电器分别接在液压马达的正腔和反腔,液压马达是取板和拉板的动力源。出现拉板和取板手动正常而自动功能失常,具体表现为拉板到位后,系统由拉板转换为取板时,PC机的所有输出全部切断,出现死机现象,油源电机也停止运转。置手动位置开机,逐步观察PC机上的信号显示,发现在取板未到位即取板过程中,PC机上对应的到位信号灯已亮,说明取板到位压力继电器1YJ的设定压力调得较低,适当调高设定压力使得在取板过程中其到位信号灯不亮,在取板到位时信号灯亮,此时再置自动状态开机,其自动功能恢复正常,故障排除。
压力继电器的设定压力较低为什么会引起死机?原因是在编程时采用了PC机的内部专用功能,以便信号出现紊乱时予以保护。PC机编程所用的梯型图的最后一个支路,如图3所示。
图中03与04为两个压力继电器的输入信号,编号770即为PC机的一个内部专用功能,其作用是在满足条件时切断所有输出信号(outputalloff)o由图可知,只有当两个压力继电器同时接通,才能满足PC机切断所有输出的条件。液压马达转动时只有一个腔(正腔或反腔)有压力,另一腔接回油与油箱相通,基本无压力,正常情况下两个压力继电器是不会同时接通的。拉板到位时,压力继电器04接通,在拉板转换为取板的瞬间,液压马达的有压腔和无压腔迅速转换,在压力继电器04未断开的同时,由于压力继电器03的设定压力调得较低,压力继电器03在其所接管路压力较低时便也接通,出现了两个压力继电器同时接通的紊乱现象,尔后PC机切断所有输岀,出现了自动功能不能正常运转的死机现象。可见调整压力继电器的设定压力,直接关系着压滤机自动状态的可否运行。
2多次烧坏PC机的原因分析及根除改造措施
自从投产以来,前后共有三台昂贵的PC机烧坏,严重影响了生产的正常运行。故障现象都是PC机无输出且输出回路熔丝烧断。既然回路熔丝烧断,证明回路中存在短路现象,根据自动压滤机电气控制可以看出,PC机输出的负载是各电磁阀线圈,据了解PC机是在过滤、洗涤完成后,进行拉板和取板的过程中发生故障的,因此,极有可能是拉板和取板电磁阀线圈短路,测其回路阻值发现是取板电磁阀线圈短路,再测其它电磁阀回路阻值正常。由于当时生产的需要,遂将拉板和取板电磁阀更换。通电试机,发现PC机仍然无输出指示,怀疑是PC机有故障,于是将PC机打开检査,发现输岀板的印刷电路板的铜皮被烧断,相应的继电器也毁坏,更为严重的是,与输出板紧紧相连的CPU板,由于相距太近,被在电磁阀线圈短路时发生的打火所烧坏,附近的几个集成块也烧得变了颜色,可见PC机已经损坏。只好将PC机更换。通电试机,一切恢复正常。过后将短路的电磁阀打开,检査发现其线圈却正常,发生短路的原因是由于二极管击穿所致。如图4。
如何才能彻底根除这一故障呢?考虑到几个集成块都是由于220伏的交流电打火烧坏,因此,只有将220伏交流电隔离出PC机,才能彻底根除打火的发生,但是还必须满足PC机还能控制220伏交流电,使它能够按照程序指令供给各路电磁阀,这一来,就需要增加一级继电器加以隔离。如图5。
图5中,提供给PC机的只是5伏直流,因此PC机输出的也是5伏直流,它输岀给继电器的线圈。由继电器触点控制220伏交流电。这样,PC机不仅隔离了220伏交流电,而且通过继电器,还可以控制220伏交流电的输出,彻底根除了打火的发生,保护
昂贵的PC机。而且,还给每个输出回路加装了快速熔断器,这样如果哪个支路发生短路,熔断保险就会体现出来,查找故障方便,简捷直观。即便短路发生时保险偶尔无效,也最多烧坏隔离保护板,绝不会危及到PC机。
3自动压滤机不能连接保压,时断时续
保压工作原理:保压即确保在过滤过程中,维持滤板之间的压力在一定的范围内,但由于泄漏等原因,会使压力逐渐下降,当降到电接点压力表的下限值时,压滤机又重新压紧。进行补压,使压力恢复到电接点压力表的上限。
pc机保压输岀端时断时续,证明某处存在接触不良。经过仔细检査发现,PC机对应电接点压力表两个触点的输入信号也是时断时续,打开压力表后发现表内触点处有油污,接触触点之间被油膜覆盖,这样形成绝缘层,从而点岀现接触不可靠现象。原因是由于电接点压力表它的位置安装不妥,紧靠在油泵站的附近,加上其密封性不好,油泵站的散发油蒸气渐渐进入表内,在触点上形成油膜,造成触点间接触不良,时断时续,从而导致保压故障的发生。试用酒精清洗触点,确保其接触可靠后,将电接点压力表的周围采取打蜡密封,以防油污再次进入表内。
4结语
通过对自动控制电路及零件的剖析,得岀压滤机自动控制系统故障频繁的症结所在,改造后的自动控制电路能适应现在生产的需要,减少停机检修时间,设备有效利用率大大提高。设备运行证明,性能达到原设计要求,安全可靠,稳定性好。设备故障率减少,维修工作量及维修费用大大降低。降低了生产成本,提高了劳动生产率,确保了生产任务的顺利完成。
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