石蠟低位碼垛機(jī)故障解決對(duì)策

張海飛 牛穎(蘭州石化公司煉油廠，甘肅 蘭州730060)

1 光電控制及PLC程序控制改進(jìn)

碼垛機(jī)的電控系統(tǒng)由可編程控制器PLC、檢測(cè)元件（光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)）、操作面板（包括觸摸屏、按鈕開(kāi)關(guān)和指示燈）、控制元件（變頻器、交流接觸器和電磁閥）以及執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)和氣缸）等部件構(gòu)成。

1.1 碼垛機(jī)控制光電更新

碼垛機(jī)各部光電有近36個(gè)，當(dāng)有光電出現(xiàn)故障時(shí)，操作提示屏雖然會(huì)顯示故障信息，但提示信息內(nèi)容不全面，而且只能監(jiān)控各I/O 信號(hào)是否正常，無(wú)法從根本找到異常運(yùn)行或停機(jī)的根本原因，再者PLC 程序在終止運(yùn)行后，需要重新復(fù)位才可以繼續(xù)運(yùn)行，這樣給操作帶來(lái)很大的不便，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。

碼垛機(jī)小車框架前后減速、到位控制光電，使用的是NAMUR FM18-R3P-C20P2 型電感式接近開(kāi)關(guān)，其探測(cè)距離為0～2cm，這種開(kāi)關(guān)的工作原理是：接近開(kāi)關(guān)內(nèi)的振蕩器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬遮擋物接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬遮擋物內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的。

這種設(shè)計(jì)對(duì)于被探測(cè)物體的間距固定時(shí)，有較好的作用，但在碼垛機(jī)框架與龍門(mén)架之間的間距不穩(wěn)定時(shí)，當(dāng)兩者間距大于接近開(kāi)關(guān)的探測(cè)距離（＞2cm）時(shí)，接近開(kāi)關(guān)探測(cè)不到金屬遮擋物，從而引起接近開(kāi)關(guān)不輸出信號(hào)，導(dǎo)致PLC程序中止，碼垛機(jī)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行工作，而當(dāng)兩者間距小于接近開(kāi)關(guān)的探測(cè)距離（＜0cm）時(shí)，金屬遮擋物會(huì)碰到接近開(kāi)關(guān)上致使其損壞。

經(jīng)過(guò)深入的原因分析，決定對(duì)原有小車框架上的4組接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行更新，選用Omron E3JK-R4MS型反光板式光電開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)在石蠟包裝線上被廣泛使用，其性能具有動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，應(yīng)用壽命長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。而改造過(guò)程也非常簡(jiǎn)單，只需在原有的4個(gè)接近開(kāi)關(guān)位置上更換新的光電開(kāi)關(guān)，而金屬擋板前只需加裝光電開(kāi)關(guān)反光板即可完成。

1.2 碼垛機(jī)控制光電改造

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致光電的控制對(duì)設(shè)備的保護(hù)不夠，光電的自身保護(hù)也不足，而光電的信號(hào)輸出時(shí)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致碼垛機(jī)無(wú)法正常工作甚至發(fā)生設(shè)備損壞。

1.3 碼垛機(jī)PLC程序改進(jìn)

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的設(shè)備運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，由于蠟包的縫線接頭或蠟包袋角經(jīng)常誤觸動(dòng)、閃動(dòng)光電信號(hào)，導(dǎo)致光電的信號(hào)輸出錯(cuò)誤，進(jìn)而影響PLC程序中斷，致使碼垛機(jī)異常停機(jī)，影響正常的生產(chǎn)。

經(jīng)過(guò)和儀表維護(hù)單位共同研究，決定對(duì)原程序進(jìn)行修改：

a.將原轉(zhuǎn)位計(jì)數(shù)光電的時(shí)間繼電器增加1 秒的延時(shí)（圖-1），這樣可以有效降低由于光電的信號(hào)錯(cuò)誤導(dǎo)致的輸出錯(cuò)誤，防止蠟包排序混亂。

圖-1 轉(zhuǎn)位計(jì)數(shù)流程PLC程序

b.將原托盤(pán)輸送機(jī)的時(shí)間繼電器增加1 秒的延時(shí)（圖-2），這樣可以降低龍門(mén)架下降時(shí)誤觸碰蠟垛的概率，有效保護(hù)龍門(mén)架設(shè)備的升降安全。

圖-2 托盤(pán)輸送流程PLC程序

c.將原推包氣缸磁電開(kāi)關(guān)的時(shí)間繼電器增加1 秒的延時(shí)（圖-3），這樣可以使小車皮帶多轉(zhuǎn)動(dòng)1秒，這樣可有效降低落蠟或蠟包未上滿小車的概率，同時(shí)也降低了操作人員的操作難度。

圖-3 蠟袋推包流程PLC程序

2 管理問(wèn)題及解決方案

2.1 加強(qiáng)三級(jí)檢查

一級(jí)檢查：要求管理人員每天三次檢查碼垛機(jī)運(yùn)行情況。

二級(jí)檢查：要求維保人員早上下午兩次檢查碼垛機(jī)運(yùn)行情況，并每月定期安排對(duì)碼垛機(jī)的預(yù)知維修（包括螺栓緊固，光電輸出情況確認(rèn)等），及時(shí)消除小隱患，避免大問(wèn)題的發(fā)生。

三級(jí)檢查：要求班組員工每班至少2 次檢查碼垛機(jī)的整體運(yùn)行情況，包括皮帶跑偏量確認(rèn)、光電位置確認(rèn)等。

2.2 建立《碼垛機(jī)運(yùn)行情況檢查記錄》

加強(qiáng)班組人員對(duì)設(shè)備檢查情況的確認(rèn)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的小問(wèn)題、小故障自行排除及修理，可有效降低了碼垛機(jī)的故障率。

3 取得的成果

3.1 改造效果

在對(duì)石蠟碼垛機(jī)經(jīng)過(guò)三方面的改造后進(jìn)行調(diào)試，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，有效的降低了裝置因該設(shè)備故障原因非正常停工的概率。石蠟裝置現(xiàn)在每月都能超額完成生產(chǎn)任務(wù)，不僅給碼垛機(jī)的預(yù)知維修提供了時(shí)間保證，還有效的降低了員工的操作壓力。

經(jīng)過(guò)對(duì)2018 年11 月至2019 年7 月碼垛機(jī)運(yùn)行情況的統(tǒng)計(jì)，做出如下統(tǒng)計(jì)表（表-1）：

表-1 石蠟碼垛機(jī)故障頻次統(tǒng)計(jì)與停機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì)表

3.2 經(jīng)濟(jì)效益估算

平均每月減少碼垛機(jī)故障停機(jī)時(shí)間：120-29=91小時(shí)

按照平均測(cè)算，石蠟裝置1小時(shí)生產(chǎn)成品石蠟6噸

平均每月增加石蠟產(chǎn)量：6噸/時(shí)×91小時(shí)=546噸

每噸石蠟的平均效益價(jià)格約為1700 元，維保單位對(duì)碼垛機(jī)的改造投入費(fèi)用約為1萬(wàn)元

措施實(shí)施后，因減少成型機(jī)故障停機(jī)時(shí)間，所增產(chǎn)石蠟的效益為:

4 結(jié)語(yǔ)

此次對(duì)石蠟裝置低位碼垛機(jī)的改造，是在石蠟成品銷售整體劃歸中國(guó)石油西北化工銷售的背景下進(jìn)行的，這樣的改造，既提高了設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行能力，也有效的增加了石蠟的產(chǎn)量，為車間及煉廠總體效益的提升提供了強(qiáng)有力的保障。