機(jī)電液一體化知識(shí)在設(shè)備管理和故障診斷中的應(yīng)用

【摘要】機(jī)電液一體化技術(shù)是我國(guó)工程行業(yè)中比較重要的技術(shù)，尤其是在設(shè)備管理和故障診斷中，這種技術(shù)更是得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)電液一體化包含的內(nèi)容很多，每一項(xiàng)內(nèi)容都有著不同的作用，本文主要介紹機(jī)電液一體化技術(shù)中的一種即豎式預(yù)熱器，通過(guò)它來(lái)向大家具體的闡釋機(jī)電液一體化知識(shí)在設(shè)備管理和設(shè)備故障診斷中的具體應(yīng)用，僅此提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；設(shè)備管理；故障診斷；應(yīng)用

機(jī)電液一體化之所以能夠在相關(guān)企業(yè)中得到大規(guī)模的使用，主要是因?yàn)樗莫?dú)特優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)檢查設(shè)備的方法，通常都是設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題之后再對(duì)其進(jìn)行管理和檢查，這就顯得十分的被動(dòng)，也影響工作效率。但是如果應(yīng)用機(jī)電液一體化技術(shù)就可以根據(jù)設(shè)備的各種參數(shù)來(lái)預(yù)知設(shè)備可能出現(xiàn)問(wèn)題，這樣就可以事先就設(shè)備進(jìn)行診斷和管理，不僅提高了工作效率，也減少了設(shè)備發(fā)生突發(fā)狀況的情況，接下來(lái)，筆者就機(jī)電液一體化知識(shí)的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的探討。

一、豎式預(yù)熱器結(jié)構(gòu)和工作原理

豎式預(yù)熱器是機(jī)電液一體化技術(shù)中最為重要的技術(shù)，它主要應(yīng)用在鋼廠煉鋼中，如果要想深刻的理解機(jī)電一體化的知識(shí)，必須要首先了解豎式預(yù)熱器的相關(guān)知識(shí)。在此，筆者就從結(jié)構(gòu)和工作原理上來(lái)介紹以下豎式預(yù)熱器。

1、結(jié)構(gòu)

豎式預(yù)熱器主要在鋼廠煉鋼中得到大規(guī)模的使用，它的主要功能就是生產(chǎn)活性石灰，它主要由五部分組成，第一部分是料倉(cāng)，它主要是放石灰石物料，第二部分是液壓推桿，當(dāng)放在料倉(cāng)中的原料被送到預(yù)熱倉(cāng)內(nèi)的時(shí)候，之后窯內(nèi)就會(huì)有很多的廢氣溫度，這個(gè)溫度足以把原料預(yù)熱，在預(yù)熱的過(guò)程中，原料會(huì)發(fā)生分解，在這時(shí)，液壓推桿就會(huì)將原料送到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，原料就在這里進(jìn)行充分的燃燒，但是需要注意的是液壓推桿在送原料的時(shí)候，一定要均勻的送，否則不能保證原料能夠得到充分的燃燒，正是這一過(guò)程使得原料燃燒的時(shí)間比傳統(tǒng)的方法少很多，而且燃燒率也有效的提高了；第三部分是液壓站；第四部分是現(xiàn)場(chǎng)控制柜；第五部分是PLC控制柜，這幾部分主要是都是起到監(jiān)控的作用，對(duì)生產(chǎn)活性石灰的環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2、工作原理

豎式預(yù)熱器一共有8個(gè)液壓推桿，這幾個(gè)液壓推桿都要工作，并且在工作的過(guò)程中，都是有規(guī)律的循環(huán)工作，而PLC的主要功能就是控制這些液壓推桿，它主要根據(jù)液壓推桿設(shè)計(jì)程序的順序等來(lái)進(jìn)行控制，主要的目的就是讓液壓推桿將原料送到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。具體應(yīng)用哪種控制方式由PLC柜決定，因?yàn)檫x擇開(kāi)關(guān)安裝在PLC柜上，操作人員可以根據(jù)操作的具體要求進(jìn)行合理的選擇，主要就是兩種選擇，一種是現(xiàn)場(chǎng)控制，而另一種就是PLC柜控制，這兩種選擇都能達(dá)到應(yīng)用的不低，只是操作的方法略有不同，如果選擇現(xiàn)場(chǎng)控制，那么，液壓站上設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)控制箱就會(huì)起作用，它在控制液壓推桿的同時(shí)，也能控制液壓站；如果選擇PLC柜控制，那么PLC柜就承擔(dān)控制液壓推桿和液壓站的任務(wù)。

無(wú)論選擇哪種方式來(lái)進(jìn)行控制，都融合了容錯(cuò)技術(shù)，也就是說(shuō)PLC如果發(fā)現(xiàn)了故障，它并不會(huì)讓整個(gè)系統(tǒng)不再運(yùn)行，而是利用一定的程序來(lái)抑制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，如果其中某一個(gè)推桿在工作的時(shí)候出現(xiàn)了故障，程序就將其從整個(gè)系統(tǒng)中切除，而其他的推桿還可以正常的工作，并且發(fā)生推桿故障的警報(bào)，聽(tīng)到警報(bào)，維修人員就會(huì)及時(shí)的進(jìn)行維修。

二、預(yù)熱器功能設(shè)計(jì)和故障判斷

上文中筆者詳細(xì)的介紹了豎式預(yù)熱器的工作原理，我們對(duì)豎式預(yù)熱器的工作性能以及工作原理都有了充分的了解，那么，豎式預(yù)熱器是如何進(jìn)行設(shè)備故障診斷的呢？筆者總結(jié)如下：

在生產(chǎn)過(guò)程中需要根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的工作狀況調(diào)整預(yù)熱器的推料量和計(jì)算出當(dāng)班生產(chǎn)的總推料量，以便進(jìn)行投入和產(chǎn)出和能源使用效率的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析。由于推桿單次推料量可以根據(jù)推桿運(yùn)動(dòng)的行程和經(jīng)驗(yàn)大致算出，因此在生產(chǎn)過(guò)程中更關(guān)注的是推桿間隔時(shí)間和當(dāng)班生產(chǎn)推桿總動(dòng)作次數(shù)以及交接班清零按鈕。推桿液壓站需要對(duì)油泵電機(jī)、油溫、油壓、油箱油位、濾油器堵塞、冷卻水進(jìn)口溫度、冷卻水出口溫度和壓力等綜合控制和顯示，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。

在上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面或者DCS監(jiān)控畫(huà)面中可以根據(jù)上述的需求設(shè)計(jì)推桿間隔時(shí)間輸入框、當(dāng)班生產(chǎn)推桿總動(dòng)作次數(shù)顯示框和交接班清零按鈕。輸入的十進(jìn)制推桿間隔時(shí)間通過(guò)編寫(xiě)的PLC程序轉(zhuǎn)化為時(shí)間格式和推桿啟動(dòng)后間隔時(shí)間計(jì)時(shí)和剩余時(shí)間以及當(dāng)班生產(chǎn)推桿次數(shù)累計(jì)以及交接班清零程序口。可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況靈活的進(jìn)行預(yù)熱器系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作狀況進(jìn)行設(shè)備功能的設(shè)計(jì)或者升級(jí)改造。

在上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面或者DCS監(jiān)控畫(huà)面中可以直接觀察到各個(gè)推桿的動(dòng)作情況，前進(jìn)或后退過(guò)程中相應(yīng)箭頭指示前進(jìn)或者后退動(dòng)作，前進(jìn)或者后退到位，相應(yīng)指示燈變綠。如果過(guò)程中沒(méi)有到位，相應(yīng)的指示燈以紅色顯示。超過(guò)間隔時(shí)間后，下一個(gè)推桿開(kāi)始動(dòng)作。從而把動(dòng)作故障的推桿隔離出大循環(huán)中。操作人員根據(jù)相應(yīng)的指示燈提示，可以快速判斷出故障的位置，通知維修人員進(jìn)行處理。當(dāng)液壓推桿發(fā)生故障檢修時(shí)，在液壓推桿旁推桿箱上將自動(dòng)、手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)，液壓推桿退出自動(dòng)工作狀態(tài)，不受PLC控制按順序、時(shí)間循環(huán)工作停止。手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)或一直按動(dòng)前進(jìn)或后退按鈕（按鈕和燈一體），前進(jìn)或后退電磁閥的電閉合。液壓推桿前進(jìn)或后退碰到限位開(kāi)關(guān)時(shí)，限位開(kāi)關(guān)常開(kāi)接點(diǎn)動(dòng)作，按鈕上燈亮。同時(shí)限位開(kāi)關(guān)常閉接點(diǎn)動(dòng)作斷開(kāi)按鈕回路，電磁閥失電斷開(kāi)，液壓推桿前進(jìn)或后退停。檢修完畢，維修人員將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到自動(dòng)工作，被分離出去的推桿將返回到循環(huán)中。

推桿液壓站的油溫、油壓、油箱油位、冷卻水進(jìn)口溫度、冷卻水出口溫度和壓力根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況只需在上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面或者DCS監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行綜合保護(hù)動(dòng)態(tài)顯示監(jiān)控。根據(jù)監(jiān)控的這些參數(shù)可以直觀和及時(shí)的反映出系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況。根據(jù)監(jiān)控的參數(shù)和液壓系統(tǒng)的原理圖可以方便的判斷和排除故障，如果使用非冷卻塔強(qiáng)制循環(huán)冷卻水，在油箱溫度升高時(shí)，應(yīng)注意觀察冷卻水的流量和溫度的變化，發(fā)現(xiàn)溫度升高要及時(shí)排查冷卻水的進(jìn)回水溫度和壓力變化情況。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可知充分的掌握機(jī)電液一體化知識(shí)不僅能夠在設(shè)備管理中起到積極的作用，也可以在設(shè)備出現(xiàn)故障之后，準(zhǔn)確的找到故障位置，及時(shí)的進(jìn)行維修。要想機(jī)電液一體化技術(shù)能夠更充分的發(fā)揮其性能，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的機(jī)電液一體化人才是關(guān)鍵。因此相關(guān)企業(yè)和單位應(yīng)該培養(yǎng)和引進(jìn)大批的人才，組建一支真正擁有專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的人才，這樣才能為企業(yè)或單位的發(fā)展奠定堅(jiān)持的技術(shù)基礎(chǔ)。本文是筆者多年的機(jī)電液一體化技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，希望為相關(guān)機(jī)電液一體化技術(shù)人才提供借鑒。

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