年產(chǎn)15萬(wàn)噸丁苯自動(dòng)化立體庫(kù)故障分析及改造優(yōu)化

胡文文 曹 妤 王瑞濤 單世平

(中國(guó)石油蘭州石化公司電儀事業(yè)部)

年產(chǎn)15萬(wàn)噸丁苯自動(dòng)化立體庫(kù)故障分析及改造優(yōu)化

胡文文 曹 妤 王瑞濤 單世平

(中國(guó)石油蘭州石化公司電儀事業(yè)部)

從年產(chǎn)15萬(wàn)噸丁苯自動(dòng)化立體庫(kù)設(shè)備機(jī)構(gòu)和立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)入手，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)故障和分析，通過理論剖析和試驗(yàn)驗(yàn)證確認(rèn)故障原因，探討研究出消除故障的優(yōu)化方案，制定控制措施并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

自動(dòng)化立體庫(kù) 故障統(tǒng)計(jì) 故障分析

中國(guó)石油蘭州石化公司年產(chǎn)15萬(wàn)噸丁苯自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是目前石化行業(yè)儲(chǔ)存產(chǎn)品最先進(jìn)的設(shè)備之一。它由具有五千多個(gè)貨位的貨架系統(tǒng)、9臺(tái)有軌巷道托盤堆垛機(jī)、3套入出庫(kù)輸送單元構(gòu)成。堆垛機(jī)控制方式分為單機(jī)控制運(yùn)行、聯(lián)機(jī)控制運(yùn)行和手動(dòng)控制運(yùn)行，控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和監(jiān)控單元統(tǒng)一調(diào)配運(yùn)行[1]。立體庫(kù)自動(dòng)化程度高，機(jī)電儀設(shè)備種類復(fù)雜，維護(hù)難度較大，其運(yùn)行情況直接影響到丁苯橡膠前系統(tǒng)的生產(chǎn)。立體庫(kù)是丁苯橡膠裝置產(chǎn)品輸送與儲(chǔ)存的最后環(huán)節(jié)，一旦立體庫(kù)的設(shè)備故障，將會(huì)導(dǎo)致丁苯橡膠前系統(tǒng)停車，對(duì)丁苯橡膠的高效生產(chǎn)帶來(lái)不利影響[2]。近幾年，由于立體庫(kù)自身的設(shè)計(jì)缺陷在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)部分故障，日常的檢修維護(hù)不能徹底根除此類故障。針對(duì)該問題，技術(shù)人員對(duì)部分設(shè)備缺陷進(jìn)行優(yōu)化改造，以降低設(shè)備運(yùn)行故障率，確保了立體庫(kù)設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

1 設(shè)備概況

自動(dòng)化立體庫(kù)升降堆垛機(jī)屬于雙支撐梁結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)方向分為水平、垂直、左右3個(gè)方向。水平運(yùn)行主動(dòng)力在下部驅(qū)動(dòng)單元，下部驅(qū)動(dòng)單元主要包含主副運(yùn)行導(dǎo)向輪、運(yùn)行軌道、動(dòng)力電機(jī)。垂直運(yùn)行主動(dòng)力在升降臺(tái)單元，由升降電機(jī)、起升單元、過載保護(hù)單元及超速保護(hù)單元等構(gòu)成。載貨臺(tái)單元主要由左右伸縮單元、貨叉單元和驅(qū)動(dòng)電機(jī)構(gòu)成。自動(dòng)化立體庫(kù)是機(jī)電儀綜合技術(shù)的整體結(jié)合，是國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，它可以在小空間完成批量貨物的存儲(chǔ)工作，節(jié)省人力、節(jié)省空間。它按指定的數(shù)據(jù)地址自動(dòng)將入庫(kù)輸送機(jī)上的貨箱存放至相應(yīng)的貨格，完成物箱入庫(kù)指令任務(wù)；同時(shí)也能自動(dòng)或者手動(dòng)從指定貨架里取出相應(yīng)的物箱將它運(yùn)送到出庫(kù)輸送機(jī)上，完成物箱出庫(kù)指令任務(wù)。丁苯自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的每臺(tái)堆垛機(jī)都具備完整的機(jī)電儀控制系統(tǒng)[3]，以控制堆垛機(jī)正常工作，其機(jī)器總電源來(lái)自天軌側(cè)面的滑觸線。

2 故障分析

筆者對(duì)丁苯自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)2015年6～12月的運(yùn)行狀況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖1所示。

圖1 月故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)曲線

對(duì)發(fā)生的這71次故障進(jìn)行了種類統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。

表1 故障種類統(tǒng)計(jì)

由以上故障比重大小可以明顯得知，立體庫(kù)主要故障為：F0070總線故障、堆垛機(jī)供電不穩(wěn)定、管理系統(tǒng)運(yùn)行異常、輸送小車定位不準(zhǔn)確。

3 故障分析

F0070總線故障、堆垛機(jī)供電不穩(wěn)定、管理系統(tǒng)運(yùn)行異常和輸送小車定位不準(zhǔn)確這4項(xiàng)主要故障占總統(tǒng)計(jì)故障的76.2%[4]，消減以上4項(xiàng)故障就可以大幅減少立體庫(kù)設(shè)備運(yùn)行故障率，提高設(shè)備的運(yùn)行周期，使后段生產(chǎn)線平穩(wěn)運(yùn)行，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。根據(jù)以上故障特點(diǎn)，通過對(duì)相關(guān)資料的查閱，結(jié)合實(shí)踐與理論分析，歸納出造成這4項(xiàng)故障的主要原因?yàn)椋和ㄐ沤宇^屏蔽不良、供電主線路故障、小車條形識(shí)別碼老化和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)缺陷。

通信接頭屏蔽不良。通信接頭是變頻器與通信總線的連接元件，它的完好情況與屏蔽強(qiáng)度直接影響主控機(jī)對(duì)堆垛機(jī)所下達(dá)命令的準(zhǔn)確性。本次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研主要是通過觀察PLC卡件與通信線接觸點(diǎn)SF、BF指示燈是否顯示故障紅燈。通過為期一周的觀察統(tǒng)計(jì)，得出以下結(jié)論：紅燈指的是故障燈，有信號(hào)干擾跡象；綠燈為正常運(yùn)行燈。紅綠燈交替閃爍證明總線通信不穩(wěn)定。

供電主線路故障。堆垛機(jī)通過吊掛在巷道頂部的滑觸線供電?；|線有五芯，分別接至三相380V電網(wǎng)、零線和地線。整個(gè)巷道的滑觸線只有兩個(gè)接頭。由于滑觸線導(dǎo)軌過長(zhǎng)，固定點(diǎn)不夠且受環(huán)境的影響滑觸線導(dǎo)軌撓度變大，致使堆垛機(jī)供電不穩(wěn)定，斷電現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致堆垛機(jī)停車。

小車條形識(shí)別碼老化。在輸送單元中，主要依靠小車條形識(shí)別碼來(lái)定位輸送小車的運(yùn)行位置。由于條形碼受氣候溫度和人為因素的影響，導(dǎo)致條形碼破損和不清晰，致使小車無(wú)法找到信號(hào)所指示的輸送位置，導(dǎo)致設(shè)備停車，影響設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，因此條形碼老化是要因。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)缺陷。立體庫(kù)系統(tǒng)主要是由數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server9.0控制，設(shè)備每次運(yùn)行完成后都會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的記錄日志，但是數(shù)據(jù)庫(kù)程序沒有定期清除過期日志，導(dǎo)致電腦主機(jī)運(yùn)行空間不足使系統(tǒng)運(yùn)行異常。采用簡(jiǎn)單的清理垃圾文件的方式只能解決一時(shí)的問題，不久又會(huì)出現(xiàn)有效空間不足等故障，導(dǎo)致堆垛機(jī)系統(tǒng)無(wú)法接收指令進(jìn)行正常的運(yùn)行，而且系統(tǒng)存在組態(tài)丟失、計(jì)數(shù)器錯(cuò)誤、不聯(lián)網(wǎng)及系統(tǒng)死機(jī)等問題[5]。

4 優(yōu)化改造實(shí)施

使用新型通信接頭。連接處使用新型通信接頭，對(duì)比以前的通信接頭，它的屏蔽性能更強(qiáng)，擁有明顯的故障指示燈，結(jié)構(gòu)透亮，固定性能高，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接線即可。

加工并安裝滑觸線導(dǎo)軌固定卡扣，減小導(dǎo)軌撓度，增強(qiáng)送電平穩(wěn)性。

塑封小車條形識(shí)別碼。加工新的條形碼并塑封，以此保護(hù)條形碼完整性和清晰度，并及時(shí)清理更換。

優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。原數(shù)據(jù)庫(kù)程序中沒有定期清除過期日志的執(zhí)行語(yǔ)句，現(xiàn)編制程序語(yǔ)句加入，并不定時(shí)人為清理過期日志。

5 結(jié)束語(yǔ)

在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)自動(dòng)化立體庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)、輸送識(shí)別碼、供電系統(tǒng)及總線通信接頭等機(jī)電儀設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造，不僅提高了自動(dòng)化設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行，而且減輕了生產(chǎn)線工作人員和檢維修人員的工作強(qiáng)度、工作量，完善了自動(dòng)化設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用，給企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 陳愛萍,陳建良,童水光.計(jì)算機(jī)輔助工程在化工機(jī)械中的應(yīng)用[J].化工機(jī)械,2005,32(6):340～345.

[2] 吳懷念,劉斌.自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用[J].甘肅科技,2008,24(21):127～128.

[3] 劉斌,楊建庭.自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在石油化工產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程,2008，(10):14～15.

[4] 鄭全利.自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)故障原因分析[J].設(shè)備管理與維修,2006,(1):46.

[5] 祁鑫,王文海.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)并發(fā)控制機(jī)制綜述[J].化工自動(dòng)化及儀表,2006,33(1):47～50.

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1000-3932(2017)07-0705-02

2017-01-06，

2017-02-20)

胡文文(1989-)，助理工程師，從事煉化行業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)檢修、設(shè)備管理等工作，huwenwendy@petrochina.com.cn。