凯发国际首页 拋丸機自動控制電路的檢修

摘要：通過拋丸機自動控制電路檢修的實例，具體地介紹了使用萬用表進行自行控制電路維修的方法。從這個實例中可以看出，在用萬用表進行自動控制電路的檢修時，較主要的方法是調查研究法和邏輯推理法。通過調查研究往往可以獲得對維修很有用的信息；用邏輯推理法可以快速地縮小故障范圍。在這些方法的基礎上再輔助采用隔離法、試驗法、替換法和測量法，就可以快速、準確地診斷和排除設備自動控制電路的故障了。
關鍵詞：拋丸機；自動控制；萬用表；故障檢修
隨著機械設備的自動化程度越來越高，其檢修手段也越來越多元化。現場使用萬用表進行維修仍然能夠方便、快捷的排除自動控制電路故障。下面以 QW3750 拋丸清理機自動控制電路的檢修為例，說明使用萬用表檢修設備自動控制電路的方法。
1 QW3750 拋丸清理機現狀
QW3750 拋丸清理機（簡稱拋丸機）是用于內燃機車曲軸表面氧化皮清理的大型設備。其自動控制采用歐姆龍 C200H 型 PLC； 吊鉤自轉電機和吊鉤行走電機分別由 FR1、 FR2 兩臺富士變頻器驅動。整個設備還有 18 臺電動機和若干個接觸器、繼電器、傳感器和電磁閥等。設備由 PLC 統一管理和調動，從而能夠實現曲軸的進料，拋丸清理和出料等全自動化工作。本文由 吊鉤式拋丸機 生產廠家青島淳九整理
該拋丸機長期處于超負荷工作狀態，且處于灰塵多、濕度及振動大的工作環境，故障發生率很高。下面為兩例用萬用表檢修拋丸機自動控制系統
故障的實例。
2 自動控制失靈故障的維修
2.1 故障現象
拋丸機使用中整套設備自動控制失靈，只能用手動操作。
2.2 故障診斷及排除
（1）調研法檢查
檢修時，通過詢問操作人員得知拋丸機是在運行中出現故障的，可見其故障不是由于操作使用不當或供電不正常所致，而是設備在運行過程中，控制電路發生故障所致

對拋丸機進行觀察發現 PLC 的 CPU 單元面板上的 POWER 和 RUN 指示燈亮，而 ERR 和 INH 指示燈滅， 且所有輸入和輸出模塊上的指示燈均不亮。
RUN 指示燈亮，說明 PLC 仍處于運行狀態，其本身沒有多大問題。而輸入、輸出模塊指示燈均不亮，較大可能是其輸入、輸出模塊的電源發生了故障。
（2）測量法檢查
PLC 輸入模塊電源為 24 V 直流電，由 CPU 模塊上自帶的 24 V 直流電源供給；輸出模塊電源為220 V 的交流電，由控制電源的 7 號線供給。用萬用表測量 PLC 的 220 V 交流輸出模塊供電電源正常；當測量 24 V 直流供電電源時，其電壓很低只有 9 V左右。可見是 24V直流電源過低導致 PLC無輸入，從而使輸入、輸出模塊指示燈不亮，拋丸機自動控制失效。
（3）隔離法檢查
自動控制系統的 24 V 電源不正常，是 24 V 直流電源本身損壞， 還是其負載短路拉低了 24 V 電源電壓？斷開 24 V 直流電源的輸出線后， 再用萬用表測量 24 V 直流電源電壓。 此時 24 V 電壓恢復正常。可見 24 V 直流電源本身是正常的， 是其負載發生了短路故障所致。
24 V 直流電源的負載眾多，有 5 個 PLC 輸入模塊，而每個輸入模塊又有 16 條外圍電路。除此而外還有其它 8 條負載支路。如果要在這樣龐大的電路中一個個地逐點查找，不但費時費力甚至是不可能的。此時就采用了隔離法來縮小故障范圍。首先斷開 PLC 各輸入模塊的 24V 供電電源， 用萬用表的 R×1 電阻檔測 24 V 電源的負載電阻。其負載電阻仍然很小，短路故障依然存在。可見短路故障不在 PLC各輸入模塊，而在其它負載支路中。接著逐個斷開其它 24 V 的負載支路，每斷開一路就測量一次 24 V的負載電阻。直到只有較后一條負載支路時，負載電阻依然很小。毫無疑問短路故障就發生在較后一條負載電路中。
較后這條負載支路是“吊鉤到卸件位檢測”電路。用萬用表詳細檢查這條支路，發現“吊鉤到卸件位檢測”傳感器的電阻很小，斷定傳感器損壞而造成短路。將其換掉后， 24 V 電源的負載電阻恢復到正常值，系統恢復正常工作。
3 啟動自動系統斷電故障的維修
3.1 故障現象
整個設備手動正常，但一啟動 PLC 進行自動運行時，整個控制系統立即斷電，設備停機。
3.2 故障診斷及排除
（1）邏輯分析法檢查
在按下“自動”按鈕啟動自動運行的瞬間，整個控制電路立即失電而停止工作，根本來不及觀察和測量。在此只有通過邏輯分析來進行故障的分析和判斷。參閱圖 1，其控制電路的供電電路是由一個降壓變壓器將 380 V 的交流電壓降到 220 V 后，再由一個中間繼電器 1KA 供給的。 PLC 的工作電源由 L10、 L20 兩端子提供。供電電路的所有元件都不受 PLC 所控制，可見控制電路的供電電源與 PLC的運行并無直接關系。

圖 1 QW3750 拋丸機控制電源電氣原理圖

然而， PLC 以及其外圍電路無非是控制電源的負載， PLC 啟動運行就是接通了電源的負載，使控制電源的負載加重。如果說負載電路中有短路故障的話，在 PLC 啟動運行接通負載的瞬間，就會造成控制電源過載。 控制電源是由一變壓器降壓而來的，其帶負載能力是有限的。在控制電源發生過載短路的瞬間，就會瞬間拉低控制電源電壓，造成中間繼電器 1KA 欠壓跳閘，從而切斷控制電路電源。
（2）隔離法檢查
由邏輯分析判定自動控制電路中存在短路故障，因 PLC 由一個 CPU 模塊、五個輸入模塊和四個輸出模塊組成，再加上若干外圍電路，則故障范圍很大，用隔離法可快速劃出范圍。
能夠造成控制電源過載的元件較大的可能是其輸出模塊上的大電流器件，因此應先從輸出模塊開始查起。
首先斷開 PLC 的四個輸出模塊供電電源上的熔斷器后開機，此時 PLC 工作正常，控制電源沒有跳閘斷電，并且 PLC 上的相應指示燈均顯示正常。可見短路故障在 PLC 的輸出模塊電路。
逐一閉合熔斷器并開機觀察。當閉合第三個輸出模塊上的熔斷器時，同樣的斷電故障再次出現，可見短路故障在第三個輸出模塊及其外圍電路上。為判斷是第三個輸出模塊本身短路還是其外圍電路短路，把 PLC 第三個輸出模塊上不重要的執行元件取下了兩個再開機觀察。此時 PLC 啟動時不再
跳閘斷電了，拋丸機也能工作。可見第三個輸出模塊是好的，肯定是外圍電路存在短路故障。但拋丸機在正常拋丸后停車時， 一但按停車按鈕，整個控制電路再次失電，必須重新按啟動按鈕才能再次啟動拋丸機， 可見真正的短路故障點依然存在。
（3）測量法檢查
通過以上的檢查判斷，其故障原因就是 PLC 第三輸出模塊外圍電路存在短路故障。在此小范圍內就可使用測量法來進一步查找故障了。
用萬用表 R×1 檔，逐個測量第三個輸出模塊各輸出點對地的電阻，測得第八個輸出點的輸出電阻接近于零。可見是這個輸出負載出現了短路。這個負載是“出件左門開閥”，將其換掉后故障排除。
4 結束語
生產現場中，在用萬用表進行設備自動控制電路的維修時，應主要采用調查法和邏輯分析法。通過調查可以獲得設備故障的第一手資料，再依照設備的控制原理和維修經驗對故障進行必要的分析和判斷，再配合使用隔離法、試驗法、替換法和測量法等，一般都能快速、準確地診斷和排除自動控制電路的故障。
參考文獻：
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