FFS包裝機(jī)常見(jiàn)故障原因分析及處理措施研究

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（陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司 陜西 718500）

包裝業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)全自動(dòng)化包裝設(shè)備的需求越發(fā)迫切，全自動(dòng)包裝設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性以及使用壽命是客戶比較關(guān)切的問(wèn)題。FFS型號(hào)系列包裝機(jī)是眾多型號(hào)中一款深受客戶喜愛(ài)的一種包裝設(shè)備，可以將塑料薄膜預(yù)制成薄膜卷筒，并可以根據(jù)電控系統(tǒng)發(fā)出的指令來(lái)執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作，完成制袋、裝袋、熱封等系列的工序。FFS包裝機(jī)的電控系統(tǒng)的作用非重要，可以說(shuō)是整套設(shè)備的神經(jīng)中樞，控制設(shè)備部件一系列的動(dòng)作，使整套設(shè)備作為一個(gè)整體嚴(yán)格按工藝流程進(jìn)行運(yùn)行，從而完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，由于減少了人為操作失誤，所以大大將故障率降到了最低，使設(shè)備長(zhǎng)期、穩(wěn)定的運(yùn)行，是保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的前提。以PLC為核心的FFS包裝機(jī)的電控系統(tǒng)是日常維護(hù)及檢修的關(guān)鍵，是確保包裝設(shè)備正常運(yùn)行，降低故障率、延長(zhǎng)壽命的基本保證，日常維護(hù)、保養(yǎng)，及時(shí)的故障處理對(duì)設(shè)備是非常重要的。

1.FFS型包裝機(jī)系統(tǒng)組成及作用

FFS型包裝機(jī)有三大結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：定量秤系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)、碼垛系統(tǒng)。

定量秤系統(tǒng)包括稱重控制器、PLC、給料伺服驅(qū)動(dòng)器等部分，稱重控制器的控制界面帶有觸摸屏，定量秤系統(tǒng)工作原理是稱重器將檢測(cè)到的傳感器信號(hào)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果輸送到PLC控制系統(tǒng)，PLC根據(jù)輸入指令控制伺服給料、卸料等機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作，完成相應(yīng)的工序流程。

PLC可以通過(guò)擴(kuò)展單元來(lái)連接外圍設(shè)備，諸如檢測(cè)元件、控制元件、操作盤等，可以控制這些外圍設(shè)備完成相關(guān)的動(dòng)作。檢測(cè)元件有旋轉(zhuǎn)編碼器、相關(guān)一些功能開(kāi)關(guān)等；控制元件主要包括一些變頻器、驅(qū)動(dòng)器、控制器、接觸器及電磁閥等部件；操作盤是人機(jī)交流設(shè)備，包括觸摸式人機(jī)交流界面、搖桿開(kāi)關(guān)等元件。

同時(shí)為了確保系統(tǒng)的安全，在系統(tǒng)回路及分支回路均接有保護(hù)裝置，包括負(fù)荷開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)、漏電保護(hù)器等。包裝機(jī)的各部分的動(dòng)作是以PLC為核心的電控系統(tǒng)來(lái)控制完成的，通過(guò)這一系列的動(dòng)作，就可以完成從供袋、熱封制袋、取代裝料、封口稱重、脈沖除塵、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)定位等一系列工序流程，這一流程走完了也就完成了整個(gè)的包裝過(guò)程，可以說(shuō)，由于PLC的電控系統(tǒng)，大大提高了包裝過(guò)程的自動(dòng)化程度，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率。

2.FFS型包裝機(jī)的維護(hù)與檢修

FFS型包裝機(jī)的整個(gè)動(dòng)作流程，是由以PLC為核心的電控系統(tǒng)嚴(yán)格控制下完成的。定量秤系統(tǒng)根據(jù)傳感器輸入的監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，將分析結(jié)果輸送到以PLC為核心的控制系統(tǒng)，PLC對(duì)這些信息進(jìn)行計(jì)算我，然后通過(guò)總線發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令，這些動(dòng)作指令控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向、工作時(shí)間等動(dòng)作，從而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的一系列的動(dòng)作，完成送料、裝袋、熱封等系列工序，這些精準(zhǔn)控制是通過(guò)對(duì)接觸器與中間斷電器的導(dǎo)通與判斷而實(shí)現(xiàn)。

設(shè)備的長(zhǎng)期、穩(wěn)定的運(yùn)行，是確保企業(yè)正常生產(chǎn)的關(guān)鍵，直接與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)，所以在日常維護(hù)保養(yǎng)中，對(duì)電控系統(tǒng)的維護(hù)特別重要，而其核心PLC的維護(hù)更是重中之中，需要對(duì)其工作原理及功能擴(kuò)展有清晰的了解與認(rèn)識(shí)，以便在故障發(fā)生時(shí)，可以及時(shí)有效的對(duì)故障進(jìn)行檢修，最大程度的降低對(duì)正常生產(chǎn)的影響。根據(jù)實(shí)際需要與設(shè)備特點(diǎn)，F(xiàn)FS包裝機(jī)設(shè)備日常維護(hù)及使用注意事項(xiàng)如下：

（1）啟動(dòng)前，首先對(duì)稱重控制器進(jìn)行有無(wú)“花屏”現(xiàn)象檢查；其次對(duì)相關(guān)按鈕、指示燈進(jìn)行檢測(cè)；最后對(duì)線路及元器件的好壞進(jìn)行判斷，對(duì)故障元器件進(jìn)行修復(fù)或更換。

（2）每日開(kāi)車前要對(duì)光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，包括鏡頭的清潔、擺放的位置以及檢測(cè)的方向等事項(xiàng)，檢查開(kāi)關(guān)是否松動(dòng)、位置是否變動(dòng)等，如果發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)排除。

（3）定期檢查，包括漏電保護(hù)裝置的效果，反應(yīng)時(shí)間等，通過(guò)漏電保護(hù)裝置上的監(jiān)測(cè)按鈕進(jìn)行檢查，通電狀態(tài)下按下這一按鈕，漏電保護(hù)裝置快速動(dòng)作（跳閘），說(shuō)明保護(hù)功能正常，否則就需要維修或者將故障部件進(jìn)行更換；對(duì)電機(jī)保護(hù)電路進(jìn)行檢查時(shí)，方法是將保護(hù)裝置的動(dòng)作電流調(diào)整到正常的1/2，在這種情況下啟動(dòng)電機(jī)，如果短時(shí)間保護(hù)裝置動(dòng)作（跳閘），則說(shuō)明保護(hù)裝置是正常的，反之則視為失效，需要進(jìn)行維修或者更換。

（4）控制柜、接線盒、接地線等進(jìn)行定期檢查，是否存在松動(dòng)、虛接、脫落、燒蝕等現(xiàn)象；檢查導(dǎo)線、電纜等是否有老化、破損、漏電等現(xiàn)象，如果檢查出異常，需要及時(shí)進(jìn)行維修或者更換。

（5）定期檢查操作盤上的相關(guān)按鈕、開(kāi)關(guān)，動(dòng)作是否靈活，是滯有遲滯現(xiàn)象等，如有異常，要進(jìn)行維修或者更換。

（6）定期檢查供電電源，包括交流與直流電壓值大小是否正常，如有異常，則對(duì)控制柜內(nèi)的變壓器或者直流電源進(jìn)一步檢查，對(duì)不正常的元器件進(jìn)行更換或者維修，這個(gè)檢查程序較為重要，過(guò)高的電壓或者電壓不足，都有可能損壞其它元器件，從而造成更為嚴(yán)重的損失。

3.FFS型包裝機(jī)常見(jiàn)故障原因及處理措施

FFS包裝機(jī)故障檢修包括很多方面，故障現(xiàn)象也是多種多樣，但最為重要的是電控系統(tǒng)的核心—可編程控制器PLC的相關(guān)故障。

(1)PLC故障的排查

故障判斷過(guò)程中，要注意結(jié)合PLC系統(tǒng)的自診斷提示功能，可以有效的對(duì)故障部位進(jìn)行快速判定，從而做到及時(shí)、快速的進(jìn)行故障判斷與修理；在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，需要對(duì)故障的大概位置進(jìn)行判定，是PLC內(nèi)部電路還是外圍電路，內(nèi)部電路又需要對(duì)I/O回路或者控制器內(nèi)部電路進(jìn)行判定，一層層排除，在確定某一層面后，由于查找范圍的縮小，就可以進(jìn)行仔細(xì)查找。

系統(tǒng)供電電源由于長(zhǎng)時(shí)間的工作，溫度會(huì)升高，這對(duì)電源供電的穩(wěn)定性有一定的影響，表現(xiàn)在電壓與電流可能受到不完整的波動(dòng)沖擊，如果瞬時(shí)沖擊過(guò)大，就有可能造成元器件的損害。通訊及網(wǎng)絡(luò)受到外部環(huán)境干擾也存在一定的機(jī)率，這些干擾可能造成信號(hào)的失真，外部環(huán)境如果處理不當(dāng)，也有可能對(duì)硬件設(shè)備造成影響，提高老化速度、腐蝕，灰塵過(guò)多也可能引起短路等故障。PLC總線為插件結(jié)構(gòu)，過(guò)多的操作可能損壞接口，或者對(duì)印刷電路板造成損害；如果系統(tǒng)外部環(huán)境處理不合理時(shí)，就會(huì)使溫度、濕度達(dá)不到最佳標(biāo)準(zhǔn)，可能加速元器件的老化、觸點(diǎn)氧化、印刷線路脫落等故障現(xiàn)象。PLC存儲(chǔ)器為可擦寫ROM，處理器為高性能芯片，整體的制作工藝都很高，本身出故障機(jī)率比較低，所以這方面的維護(hù)是系統(tǒng)所在環(huán)境方面的維護(hù)，比如對(duì)控制柜室采用加裝降溫、除濕、除塵等措施，保證外部環(huán)境的高標(biāo)準(zhǔn)要求；對(duì)外接電路提高保護(hù)措施，避免過(guò)高或者過(guò)低的電壓供給；制定嚴(yán)格的操作規(guī)程，預(yù)防由于人為操作失誤而對(duì)主機(jī)系統(tǒng)造成的危害。

PLC的I/O端口是比較重要的部件，也是PLC常見(jiàn)的故障部位，這就需要在I/O端口連接時(shí)，必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，對(duì)外部的保護(hù)設(shè)備的安裝、線路的布置按照要求進(jìn)行，以最大程度的減少外部的干擾。

(2)PLC常見(jiàn)故障原因及處理措施

①CPU模板。A.“POWER”無(wú)顯示。故障原因：電源問(wèn)題，保險(xiǎn)管可能熔斷，輸入線路可能存在接觸不良，可能存在斷線等。處理方法：檢查電源；檢查保險(xiǎn)管，如果熔斷進(jìn)行更換；對(duì)輸入線路進(jìn)行排查，是否有斷線或者端子松動(dòng)。B.保險(xiǎn)管熔斷。故障原因：短路或者過(guò)載現(xiàn)象；輸入電壓過(guò)高；保險(xiǎn)管容量小。處理方法：進(jìn)行短路故障的排查，對(duì)輸入電壓進(jìn)行改接，更換容量合理的保險(xiǎn)管。C.“RUN”無(wú)顯示。故障原因：輸入電源可能存在故障；程序中遺漏END指令地址重復(fù)；遠(yuǎn)程I/O無(wú)電源供給；沒(méi)有設(shè)定終端。處理方法：檢查電源；檢查程序；檢查I/O端口接線；檢查電源供給；設(shè)定終端。D.相關(guān)繼電器動(dòng)作。故障原因：沒(méi)有電源供給、I/O總線異常。處理方式：檢修電源，檢修主板。

②輸入模板。A.輸入均接通。故障原因：無(wú)電源；接線端子松動(dòng)；輸入信號(hào)電壓低。處理方法：對(duì)電源進(jìn)行檢查；調(diào)整輸入電壓；檢查接線端子。B.某特定輸入繼電器不接通。故障原因：輸入信號(hào)不正常；輸入配線可能不通；接線端子松動(dòng)；輸入回路存在故障。處理方法：檢查輸入回路的元器件是否存在故障；檢查輸入線是否存在斷開(kāi)；將輸入線端子擰緊；檢查輸入回路。C.輸入隨機(jī)件動(dòng)作。故障原因：輸入信號(hào)電平低，端子接觸不良，輸入信號(hào)混有噪聲。處理方法：檢查電源，將端子擰緊，對(duì)輸入線路進(jìn)行干擾屏蔽或者加裝濾波措施。

③輸出模板。A.輸出均不能接通。故障原因：電源問(wèn)題；端子接觸不良；保險(xiǎn)管熔斷；輸出電路故障；I/O總線插座故障。處理方法：檢查電源；對(duì)輸出回路的接線端子進(jìn)行檢查，擰緊或者更換；檢查保險(xiǎn)管；檢查輸出電路，更換I/O插板。B.輸出繼電器不接通。故障原因：輸出接通時(shí)間短，輸出電路故障。處理方法：調(diào)整輸出接通時(shí)間；檢查輸出電路。C.輸出繼電器不關(guān)斷（指示燈滅）。故障原因：繼電器損壞，輸出驅(qū)動(dòng)管漏電。處理方法；更換繼電器或更換輸出管。D.輸出繼電器。故障原因：輸出驅(qū)動(dòng)電路故障。處理方法；更換I/O模板。

4.結(jié)語(yǔ)

本文以FFS全自動(dòng)包裝機(jī)的電控系統(tǒng)常見(jiàn)的故障及原因進(jìn)行分析，電控系統(tǒng)是以PLC可編程控制器為核心進(jìn)行工作的，所以電控系統(tǒng)的故障原因分析也是以PLC系統(tǒng)為核心進(jìn)行。本文重點(diǎn)對(duì)PLC系統(tǒng)的組成及常見(jiàn)的故障現(xiàn)象及處理方法進(jìn)行了論述。結(jié)合FFS包裝機(jī)的日常使用特點(diǎn)，結(jié)合維修管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)常見(jiàn)的故障排查、系統(tǒng)維護(hù)、故障檢修進(jìn)行了分析研究，為包裝機(jī)的正常運(yùn)行、操作人員的安全、延長(zhǎng)設(shè)備壽命、提高安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益提供了技術(shù)保證。