自動(dòng)取樣系統(tǒng)機(jī)電控制常見故障的解決辦法

自動(dòng)取樣站與X射線熒光分析儀等大型制樣及分析設(shè)備已成為水泥工業(yè)質(zhì)量在線控制的標(biāo)準(zhǔn)配置而推廣使用。某水泥有限公司引進(jìn)的自動(dòng)取樣系統(tǒng)在使用過程中能按1∶106的最終縮分比例連續(xù)獲取在線樣品，并自動(dòng)將樣品通過管道傳輸?shù)桨倜字獾姆治鍪遥娲斯と?，充分發(fā)揮了取樣站取樣代表性強(qiáng)的特點(diǎn)，從根本上消除人工取樣可能不定時(shí)等弊端，但由于該系統(tǒng)是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，自動(dòng)化程度高，零部件較多，任何一個(gè)部件工作不正常都可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)，運(yùn)行初期加上部分安裝及制造的缺陷，造成運(yùn)行故障頻繁，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，經(jīng)數(shù)年的完善和改裝后，現(xiàn)該系統(tǒng)能以較高的運(yùn)轉(zhuǎn)率正常運(yùn)行。  

1　自動(dòng)取樣站系統(tǒng)簡(jiǎn)介 

　　自動(dòng)取樣站流程如圖1所示。 
　　 




　　圖1　取樣站工藝流程示意 

　　當(dāng)粉磨系統(tǒng)啟動(dòng)后，取樣螺旋輸送機(jī)逆向旋轉(zhuǎn)，將殘存在輸送機(jī)內(nèi)的的殘余物料退回粉磨系統(tǒng)，30s后正向運(yùn)轉(zhuǎn)，開始連續(xù)不斷的向取樣站方向取樣，全部樣品經(jīng)縮分器按1∶10或≤1∶10的縮分比例進(jìn)行縮分后進(jìn)入混料器充分混合以實(shí)現(xiàn)均化，待達(dá)到設(shè)定取樣時(shí)間時(shí)，控制閘板自動(dòng)打開，取樣勺右移，將固定容量(約150g)樣品轉(zhuǎn)入位于樣品筒夾持器中的樣品筒內(nèi)，多余樣品進(jìn)入回料器，回料器中物料將越積越多，料位逐漸上升，當(dāng)接觸到阻旋式料位計(jì)后，回灰風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，將回料器中的物料吹回粉磨系統(tǒng)，樣品筒則在一套氣動(dòng)機(jī)械裝置的控制下，自動(dòng)完成扣蓋、轉(zhuǎn)向等動(dòng)作后，在樣品筒(炮彈)傳送風(fēng)機(jī)的吹動(dòng)下，傳送到百米以遠(yuǎn)的接收站，待接收站取出樣品后再吸回取樣站，樣品筒返回初始接料位，依此重復(fù)循環(huán)，完成取樣功能，全部動(dòng)作的執(zhí)行由1臺(tái)SIMATIC50小型可編程序控制器控制完成。 

2　自控部分的常見故障及解決 

　　 
2.1　料位計(jì)失控 
　　
在使用過程當(dāng)中，由于系統(tǒng)密封不嚴(yán)，當(dāng)回灰風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，系統(tǒng)出現(xiàn)正壓，噴出部分樣品粉末，造成環(huán)境粉塵濃度增高。粉塵極易竄入料位計(jì)內(nèi)，使料位計(jì)觸點(diǎn)出現(xiàn)誤操作，回灰風(fēng)機(jī)有時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不停，有時(shí)風(fēng)機(jī)本應(yīng)啟動(dòng)執(zhí)行吹灰動(dòng)作卻因無(wú)信號(hào)而不運(yùn)行，造成回料器積灰過多，直至進(jìn)入縮分器再進(jìn)入混料器，最后造成混料器過載，使過流保護(hù)開關(guān)失去保護(hù)作用，造成多次燒毀電動(dòng)機(jī)的故障。后經(jīng)過清洗料位計(jì)內(nèi)部觸點(diǎn)雖有所好轉(zhuǎn)，但仍不能持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的可靠工作，再次發(fā)生故障，后采用斷開料位計(jì)輸出引線，在回灰風(fēng)機(jī)控制線路中加裝2只時(shí)間繼電器，一只設(shè)為25min作為風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)的計(jì)時(shí)，另一只設(shè)為5min作為啟動(dòng)風(fēng)機(jī)后風(fēng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)間，每小時(shí)循環(huán)2次。這樣取消了運(yùn)行不正常的料位計(jì)后，依靠時(shí)間繼電器的準(zhǔn)時(shí)動(dòng)作，回灰風(fēng)機(jī)都能定時(shí)將回料器中的積灰全部吹走，保障了設(shè)備的運(yùn)行。 

2.2　混料器控制閘門失控 
　　
混料器控制閘板是當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)先設(shè)定的取樣時(shí)間時(shí)，準(zhǔn)時(shí)打開，將縮分并均化好的樣品卸下，該控制閘板為氣動(dòng)閘板，控制機(jī)構(gòu)受電磁氣動(dòng)閥控制，氣動(dòng)閥的開關(guān)位都有接近開關(guān)感應(yīng)將信號(hào)傳遞給PLC，但由于該執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往不能順利開閉，所以當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)打開卻沒打開的情況下，上游設(shè)備仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，原程序設(shè)計(jì)未能將此條件列入聯(lián)鎖，往往造成混料器積料過多，最終也導(dǎo)致混料器電動(dòng)機(jī)燒毀，考慮到原程序?yàn)橥馍烫峁绦虿糠值馁Y料欠缺，增改程序有一定困難。鑒于此，另設(shè)一微型8點(diǎn)輸入輸出的SIEMENTS小型LOGO可編程序控制器，對(duì)閘板的開關(guān)位置再加裝接近開關(guān)，實(shí)現(xiàn)與原程序控制器平行的又一路監(jiān)控，一旦出現(xiàn)閘板不打開情況時(shí)，連鎖取樣螺旋輸送機(jī)接觸器控制線圈，使取樣螺旋輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)斷電，保護(hù)非正常運(yùn)行狀態(tài)下設(shè)備的安全。 
2.3　樣品筒夾緊套筒的完善 
　　
夾緊套筒具有對(duì)樣品筒夾緊的功能，以完成舉升、擺臂擺動(dòng)、扣蓋等動(dòng)作，夾緊套筒材料采用丁苯膠和天然橡膠等材料合成制造，運(yùn)行1年以后，由于夾緊套筒工作在0.8MPa壓強(qiáng)條件下，承壓較高，夾緊套筒膨脹變形嚴(yán)重，尤其在冬季氣溫較低情況下，夾緊套筒材料變硬失去彈性，無(wú)法夾住樣品筒，動(dòng)作無(wú)法進(jìn)行。為緩解夾緊套筒冬季硬化問題，曾分別采用遠(yuǎn)紅外線燈照射加熱、電暖氣加熱等方法，但加熱不均勻，反而使夾緊套筒附近的開關(guān)等電器元件受到較大威脅，增加了火災(zāi)等不安全因素。經(jīng)多次試驗(yàn)采用100W電阻絲纏繞夾緊套筒外壁并加設(shè)溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)60～70℃恒溫控制，在纏繞過程當(dāng)中，要嚴(yán)格注意電阻絲的絕緣及阻燃問題。經(jīng)改裝，夾緊套筒橡膠的物理延展性發(fā)生了變化，彈性增強(qiáng)，解決了冬季夾緊套筒工作不正常造成取樣站停機(jī)的矛盾。 
　　
為保障取樣站正常運(yùn)行，除了完善以上自控部分幾個(gè)主要問題外，還對(duì)回灰管道、樣品筒、風(fēng)機(jī)管道、傳送管道及逆止閥等機(jī)械部件進(jìn)行相關(guān)調(diào)整和改造，使其不斷完善。