冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備故障維修與維護(hù)研究

蘭志玉，高 寧，鄒宗來

（新天鋼聯(lián)合特鋼有限公司，天津 301500）

0 引言

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要支柱之一，冶金行業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。國(guó)家投入大量資金，推動(dòng)冶金企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。在冶金企業(yè)運(yùn)行過程中，電氣自動(dòng)化設(shè)備一旦發(fā)生故障，將會(huì)給冶金企業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失。因此，對(duì)冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定期維修和保養(yǎng)，確保冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，顯得尤為重要[1]。

1 冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)的組成

近年來，電氣自動(dòng)化設(shè)備廣泛應(yīng)用于冶金企業(yè)，對(duì)于提升冶金企業(yè)的生產(chǎn)效率發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的智能化水平不斷提高，對(duì)于解決能源消耗與生產(chǎn)效率、生產(chǎn)與環(huán)境之間的問題提供了新的解決方案，也能夠進(jìn)一步保障冶金企業(yè)高效率運(yùn)行[2]。在具體的生產(chǎn)過程中，冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備能夠?qū)ιa(chǎn)所需要的物料、電荷分布、工件位置和速度進(jìn)行跟蹤管理。

2）設(shè)備狀態(tài)控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要是對(duì)冶金生產(chǎn)零部件的流量、溫度和速度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。

3）閉環(huán)控制系統(tǒng)由測(cè)量體和控制系統(tǒng)所組成，主要用于熔爐、機(jī)器和電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)中。

4）技術(shù)參數(shù)控制系統(tǒng)主要是對(duì)冶金企業(yè)生產(chǎn)中的尺寸、溫度、性能、機(jī)械和電氣等參數(shù)進(jìn)行控制，從而有效控制冶金高爐生產(chǎn)中的溫度、磨削厚度以及冷卻系統(tǒng)的溫度。

5）操作手冊(cè)系統(tǒng)主要是指將生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)和信息信號(hào)傳輸給操作人員，操作人員下達(dá)生產(chǎn)指令，并根據(jù)操作設(shè)備的顯示情況對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量情況進(jìn)行檢測(cè)，有效排除在生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的故障問題，借助大屏顯示器顯示生產(chǎn)的實(shí)時(shí)情況。目前，大屏顯示器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)。

6）記錄和報(bào)告系統(tǒng)主要是對(duì)生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)記錄，尤其對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并自動(dòng)生成報(bào)告。

7）其他功能系統(tǒng)主要是自動(dòng)顯示生產(chǎn)方向和編號(hào)，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)方向進(jìn)行自動(dòng)指導(dǎo)，也能夠調(diào)度一些復(fù)雜的操作。

2 冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀

眾多冶金企業(yè)在應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備過程中，往往只是為了追求更高的生產(chǎn)效益，而對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備缺乏必要的維護(hù)和保養(yǎng)，長(zhǎng)此以往，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障。因此，冶金企業(yè)在應(yīng)用冶金自動(dòng)化設(shè)備過程中，不僅要求技術(shù)維修人員具備一定的專業(yè)知識(shí)，而且要對(duì)電氣自動(dòng)化的具體運(yùn)行情況進(jìn)行全面掌握。

2.1 電氣自動(dòng)化設(shè)備的出廠情況

對(duì)于不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化設(shè)備，在生產(chǎn)質(zhì)量和具體運(yùn)行過程中會(huì)表現(xiàn)出一定的差異，不同國(guó)家所生產(chǎn)出的電氣自動(dòng)化設(shè)備，運(yùn)行參數(shù)也有所不同，主要是由于不同國(guó)家、不同廠家的技術(shù)和管理水平不同所導(dǎo)致。不同的電氣自動(dòng)化設(shè)備在具體的運(yùn)行過程中產(chǎn)生的實(shí)際效益會(huì)有所不同[3]。即便是同一國(guó)家、同一廠家所生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化設(shè)備，由于生產(chǎn)批次和生產(chǎn)階段的不同，也會(huì)造成電氣自動(dòng)化的質(zhì)量有所差異，因此，對(duì)于冶金企業(yè)來說，需要對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中所運(yùn)用的每一臺(tái)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行精準(zhǔn)把握。

2.2 電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用環(huán)境

在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)受到外界環(huán)境的影響，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過程中因所處的自然環(huán)境不同，而發(fā)生不同的故障。二是電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過程中所處的位置不同，在具體的運(yùn)行當(dāng)中所承受的電壓和電流有所差異，尤其對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的短路容量會(huì)產(chǎn)生不同的影響。

職業(yè)技能是指在職業(yè)環(huán)境中人所需的技術(shù)和能力。學(xué)生是否具備良好的職業(yè)技能也是能否順利就業(yè)的前提，隨著建筑業(yè)施工新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備不斷出現(xiàn),對(duì)一線操作人員的職業(yè)技能要求不斷提高，為此充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)職業(yè)技能的積極性，幫助學(xué)生提高職業(yè)技能就顯得尤為重要。

3 冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備故障原因

3.1 關(guān)聯(lián)性故障

關(guān)聯(lián)性故障主要是指在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于電氣自動(dòng)化本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)問題和性能不全等原因，造成冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生故障。關(guān)聯(lián)性故障主要可以分為隨機(jī)性故障和固有故障[4]。隨機(jī)性故障是指突發(fā)性的故障，通常情況下，隨機(jī)性故障主要是由于軟件發(fā)生故障所造成的。例如，在編程時(shí)的錯(cuò)誤、操作人員失誤造成參數(shù)設(shè)定不正確等等，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這種故障在日常維修過程中相對(duì)比較簡(jiǎn)單，可以通過對(duì)程序進(jìn)行糾正和對(duì)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行修改，避免軟件故障的發(fā)生。固有故障主要是因系統(tǒng)硬件故障所造成的。例如，在電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中，中控回路電氣系統(tǒng)和潤(rùn)滑液壓系統(tǒng)發(fā)生問題，容易導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生硬件故障，這種故障的維修難度較大。此外，由于電氣自動(dòng)化地線設(shè)置不合理或受到環(huán)境干擾等因素所造成的故障，也會(huì)引發(fā)冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生內(nèi)部故障和外部干擾故障。

3.2 非關(guān)聯(lián)性故障

非關(guān)聯(lián)性故障主要是指冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)輸、安裝等過程中發(fā)生的故障，非關(guān)聯(lián)性故障是電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過程中非本身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件問題所產(chǎn)生的故障，主要是由于人為因素操作不當(dāng)所產(chǎn)生的故障。

4 電氣自動(dòng)化設(shè)備的故障診斷

4.1 提取設(shè)備故障特征

由于冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的故障發(fā)生類型所涉及的內(nèi)容較多，不僅包含冶金自動(dòng)化設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)、狀態(tài)判斷，而且包含問題的識(shí)別和故障的預(yù)測(cè)等等。因此，在對(duì)冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備故障進(jìn)行診斷時(shí)，需要對(duì)引起故障的異常因素、故障部位以及危險(xiǎn)程度進(jìn)行科學(xué)判斷。在具體的診斷過程中，需要對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的故障發(fā)生類型進(jìn)行分析，判斷是否與生產(chǎn)功能有關(guān)，尤其需要對(duì)關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如分析冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的溫度、異響情況和震動(dòng)情況，掌握設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、壓力等參數(shù)，對(duì)識(shí)別和判斷故障類型提供參考和依據(jù)，只有充分掌握冶金自動(dòng)化設(shè)備故障的表現(xiàn)情況，才能夠及時(shí)判斷故障類型，進(jìn)一步提高故障診斷效率，降低設(shè)備故障對(duì)企業(yè)造成的不利影響。

4.2 實(shí)施故障診斷分類

冶金企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行故障診斷過程中可以將其劃分為簡(jiǎn)易故障診斷和精確故障診斷。

1）簡(jiǎn)易故障診斷主要是指設(shè)備維保人員和操作人員通過對(duì)設(shè)備故障的表現(xiàn)情況，通過觀察判斷故障位置?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員可以通過外形變化情況、聲音情況判斷故障，并采取有效方式進(jìn)行及時(shí)處理。例如，通過監(jiān)聽運(yùn)行設(shè)備的聲音情況，判斷電機(jī)軸承是否發(fā)生損壞。通過辯別氣味，可以判斷設(shè)備是否發(fā)生短路和燒焦。通過觸摸設(shè)備的表面，可以判斷設(shè)備是否存在過熱情況[5]。

2）精確故障診斷主要是在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生復(fù)雜故障時(shí)，技術(shù)專家利用自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位的診斷，對(duì)故障發(fā)生的類型和部位進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，提出維修方案進(jìn)行處理。

4.3 制定科學(xué)診斷流程

燒結(jié)廠作為冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)冶金企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，如果不能對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行及時(shí)的診斷，會(huì)影響冶金企業(yè)的正常生產(chǎn)。一般情況下，在診斷電氣自動(dòng)化設(shè)備過程中，需要對(duì)冶金設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，并對(duì)冶金設(shè)備的運(yùn)行特征、狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。在診斷故障之后及時(shí)提出維修方案，聘請(qǐng)專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)冶金自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)，從而提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的診斷效率和維護(hù)質(zhì)量。

5 冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的故障維護(hù)

對(duì)于冶金企業(yè)來說，要確保電氣自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要定期對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行日常巡檢和定期點(diǎn)檢，及時(shí)解決電氣自動(dòng)化初期運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的故障問題，確保電氣自動(dòng)化設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

在電氣自動(dòng)化的日常巡檢工作中，工作人員要系統(tǒng)地了解電氣自動(dòng)化設(shè)備的零部件，全面掌握冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化的運(yùn)行情況。對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)備分散分布的企業(yè)來說，通過日常巡檢，不僅能夠掌握電氣自動(dòng)化的運(yùn)行零部件的運(yùn)行情況，而且能夠精準(zhǔn)診斷故障原因。冶金企業(yè)要設(shè)置專門的巡檢人員，對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行日常巡檢，判斷電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行情況是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并掌握故障的相關(guān)參數(shù)，為之后冶金企業(yè)的點(diǎn)檢工作提供幫助，也有利于后續(xù)的設(shè)備維修和保養(yǎng)。

定期點(diǎn)檢主要是冶金企業(yè)按照一定的時(shí)間和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定期性的檢查和保養(yǎng)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中的問題，并能夠及時(shí)進(jìn)行維修，從而使電氣自動(dòng)化設(shè)備保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化的定期點(diǎn)檢人員來說，要掌握冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化的運(yùn)行情況，按照企業(yè)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視和維護(hù)。針對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備故障，要分析故障發(fā)生的原因和故障的相關(guān)參數(shù)，并提出相應(yīng)的維修方案。主電氣自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)故障主要是因大量塵土和污染物導(dǎo)電造成，因此，要對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行日常清潔，避免導(dǎo)電問題發(fā)生。通過定期點(diǎn)檢能夠及時(shí)排除故障，要?dú)w納總結(jié)故障發(fā)生的原因，為之后針對(duì)性維護(hù)提供依據(jù)。定期點(diǎn)檢人員在對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行維護(hù)過程中，應(yīng)該對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的電源進(jìn)行檢查，確保電氣自動(dòng)化設(shè)備不出現(xiàn)短路故障問題。

6 結(jié)論

對(duì)冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行日常的維護(hù)和保養(yǎng)，不僅可以提高冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)效率，而且能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行壽命，確保電氣自動(dòng)化設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，提升冶金企業(yè)的生產(chǎn)效率。